Štruktúrne rádio, vlastnosti, použitia, získanie

On rozhlas Je to kovový prvok patriaci do skupiny 2 periodickej tabuľky, alkalinoterrózne kovy, ktorých chemický symbol je RA. Je posledným členom tejto skupiny, ktorý sa nachádza pod bárnom a predchádza rádioaktívnym prvkom, ako je tória a urán; Polomer je však asi miliónkrát rádioaktívny, a preto nebezpečnejší ako samotný urán.

Je to prvok obklopený neuveriteľnými a nešťastnými príbehmi, všetko v dôsledku nevedomosti o jeho negatívnych účinkoch na zdravie. Bluish jas ich soli a vodných roztokov zaujatých vedcov Pierre a Marie Curie, ktorí ho objavili v roku 1898, analyzujúca nevysvetliteľné a silné žiarenie zo vzoriek rudy Pechblenda, do ktorej ich obsah uránu a uránu odstránili svoj obsah uránu a z Polónium.

Ilustrácia Marie Curie, objavkyňa rádia

Eliminovaný urán a polonium, Curie a dospel k záveru, že v Pechblende je prítomný ďalší prvok, ktorý je zodpovedný za silné žiarenie, ktoré by dômyselne mohlo kvantifikovať. Tento nový prvok bol chemicky veľmi podobný báriu; Na rozdiel od svojich spektrálnych zelených línií však mali farbu karmínu.

Po spracovaní, čistení a analýze ton Pechblendy získali 0.1 mg RACL₂. Dovtedy, v roku 1902, už určili atómovú hmotu rádio, ktorého meno bolo odvodené z latinského slova „polomer“, čo znamená „lúč“. Rádio je doslova žiarivým prvkom.

O osem neskôr, v roku 1910, Marie Curie spolu s francúzskym chemikom André Louisom Debierne, podarilo sa izolovať polomer v ich kovovom tvare elektrolýzou RACL₂ pomocou ortuti. Narodila sa výskumná horúčka, ktorá sa neskôr stala alarmujúcim obchodným, kultúrnym a liečivým pocitom.

[TOC]

Štruktúra

Rádio je kov, ktorého atómy sú veľmi objemné. Dôsledkom toho je, že ich kryštály sú málo hustých (hoci o niečo viac ako v Bario) a prijímajú kubickú štruktúru zameranú na telo (BCC). Z tejto štruktúry nie je hlásený žiadny iný ALOTROPE na iné teploty alebo tlaky.

Elektronická konfigurácia

Elektronická konfigurácia pre rádio je nasledovná:

[Rn] 7s²

Oxiduje s obrovským ľahkosťou, aby sa stala katiónom RA²⁺, ktorý je izolektronický až ušľachtilý radónový plyn. Preto všetky zlúčeniny polomeru obsahujú katión RA²⁺, zavedenie prevažne iónových interakcií; Odhaduje sa však, že je možné, že v dôsledku relativistických účinkov môže tvoriť spojenia s pozoruhodným kovalentným charakterom (RA-X).

Môže vám slúžiť: benzoát draselný: štruktúra, vlastnosti, získanie, použitie

Rádiové vlastnosti

Vzorka rádiového zlúčeniny

Fyzický vzhľad

Rádio je strieborný biely kov, ktorý okamžite zafarbí žltý a stmavne, keď reaguje s dusíkom zo vzduchu, aby vytvoril jeho nitruro, RA₃N₂. Za to, že je tak ťažké manipulovať, existuje len málo fyzikálnych charakteristík polomeru, ktoré boli stanovené priamo.

Atómové číslo

88

Molárna hmota

226.03 g/mol

Bod topenia

Okolo 700 ° C. Táto veľkosť nebola schopná presne určiť.

Bod varu

Rádio vrie medzi 1100 a 1700 ° C. Táto veľká marža nepresnosti opäť odráža komplikácie manipulácie s takomto nestabilným kovom.

Hustota

5.5 g/cm³

Fúzne teplo

8.5 kJ/mol

Odparovanie

113 kj/mol

Oxidačný stav

Rádio má jediný oxidačný stav +2.

Elektronegativita

0.9. Táto hodnota verne zodpovedá silnému elektropozitívnemu charakteru polomeru.

Ionizačné energie

Po prvé: 509.3 kJ/mol

Po druhé: 979 kj/mol

Rádioaktivita

Polomer odvodzuje z rádioaktívneho poklesu ťažších a nestabilnejších prvkov, ako v prípade izotopu uránu-238. Zdroj: Používateľ: Tosaka, CC BY 3.0, cez Wikimedia Commons

Polomer je asi miliónkrát rádioaktívny ako urán. Je to hlavne kvôli skutočnosti, že z toho sa vyrábajú iné izotopy, napríklad ²²²Rn (vynikajúci obraz), ktorý sa zase rozpadá emitovaním a častíc na transformáciu do izotopu ²¹⁸Po. Rádiová vzorka preto vydáva veľké množstvo a a p častíc^-, ako aj γ lúče.

Napríklad gram rádiu trpí 3.7 · 10¹⁰ Dezintegrácie za sekundu, opatrenie, ktoré slúžilo na definovanie jednotky CI, ktorá sa nazýva Curie. Táto energia stačí na zahriatie vzorky 25 gramov vody 1 ° C za hodinu.

Ak sa pozoruje reťazec, bude zrejmé, že počiatočný izotop, ²³⁸U, máš a tón_1/2 zo 4.5 rokov Giga (miliardy rokov); zatiaľ čo ²²⁶RA má a tón_1/2 1600 rokov, ktoré tiež vyrábajú izotopy s tón_1/2 iba dni, minúty a sekundy.

Rádioaktivita rádio a jeho zlúčenín je ionizujúca, takže fluorescenčné látky, dokonca aj okolité atómy, sa rozsvietia počas noci a sú schopné vyvolať výbušné reakcie. Táto vlastnosť je známa ako rádioluminiscencia.

Zlúčeniny a reaktivita

Keď sa soli alebo rádiové zlúčeniny zahrievajú v zapaľovačiku, vystrelia plameň Carmine. Takéto tuhé látky sú zvyčajne biele alebo bezfarebné, ale sú zafarbené žlté a nakoniec stmavnú v dôsledku rádioaktivity rádiových atómov. Ak majú nečistoty bária, môžu vykazovať ružové tóny.

Môže vám slúžiť: dvojitá substitučná reakcia

Rádiová chémia je veľmi podobná ako v Bario, akoby to boli dvaja neoddeliteľní bratia, Ra-ba. Obidve tvoria rovnaké soli, nerozpustné vo vode, s rozdielom, že slapky polomeru sú trochu nerozpustnejšie. Napríklad rádiový sulfát, satén₄, Je nerozpustnejší ako sulfát bária, baso₄; V skutočnosti je to najstarší sulfát, aký bol kedy známy: 2.1 mg z toho sa rozpustí len v 1 litri vody.

Na druhej strane, rádiový hydroxid, RA (OH)₂, Je to najzavejšie a najzákladnejšie zo všetkých hydroxidov ich rovesníkov.

V roztoku, RA katióny²⁺, Namiesto toho, aby sa správali ako Lewis kyseliny, sú základné, pretože ich veľká veľkosť znemožňuje molekuly.

Chemická analógia medzi rádiom a báriom sa vracia k tomuto kovu ťažko oddeliteľné, pretože jeho soli koprecipitovali s množstvami bária.

Rádiové použitie/aplikácie

Svetelné hodinky

Svetelné a fosforeskujúce hodinky boli v devätnástom storočí veľmi požadované, pre ich vizuálnu príťažlivosť a za obsah uznávaného rádia vo svojich obrazoch. Zdroj: Weapon95, CC BY-SA 3.0, cez Wikimedia Commons

Najobľúbenejšie a najkontroverznejšie použitie polomeru malo byť použité ako prídavná látka pre obrazy hodiniek. Jeho atómy boli začlenené do pastovitých formulácií sulfidu zinočnatého, Zns, ktoré absorbovali rádioaktívne emisie a uvoľnili zelené a fosforescenčné svetlo. Farba bola aplikovaná na hodiny s hodinami (vynikajúci obrázok).

Problém tohto použitia bol v nepretržitej rádioaktívnej expozícii, ktorá ovplyvnila používateľov týchto hodiniek; Alebo horšie, pracovníci, ktorí ich maľovali v továrňach.

V roku 1924 začalo niekoľko zamestnancov, ktorí pracovali v maliarskom priemysle, neskôr známe ako Radio Girls (Radium Girls) schopný aplikovať rádioaktívnu farbu na hodiny.

To, plus neznalosť polomeru a malá etika neukladania opatrení na ochranu, ktoré zaručovali bezpečnosť pracovníkov, skončilo právnym škandálom, ktorý revolúciu v zákonoch o bezpečnosti povolania.

Môže vám slúžiť: Prenajmite si halogenuros: vlastnosti, získanie, príklady

Rádiové obrazy sa prestali vyrábať v roku 1960; Aj keď dnes existuje niekoľko zberateľských exemplárov, ktoré ich majú na svojich povrchoch.

Raditor

Radithorská fľaša vystavená v Národnom múzeu jadrovej vedy a histórie v Novom Mexiku. Zdroj: Sam Larussa zo Spojených štátov amerických, CC BY-SA 2.0, cez Wikimedia Commons

Radithor bol jedným z mnohých farmaceutických a kozmetických produktov, ktoré vyhlásili rádiovú efektívnosť v boji proti tisícom a jedným chorým. Obsahoval mikrometrické rádiové množstvo, ktoré by malo vyliečiť všetky tráviace a endokrinné choroby. Avšak v roku 1932, po smrti Edena Byersa, jedného z jeho najpútavejších spotrebiteľov, Radithor opustil trh.

Rádioterapia

Nie všetky rádiové použitia boli senzacionistické, pseudovedecké a bezohľadné (alebo zločinci). Boli tam tiež skutočne prospešné pre zdravie, aspoň do nejakého času. Rádiové soli, RACL₂ a rab₂, Používajú sa pri liečbe rakoviny, konkrétne rakovina kostí.

Izotop ²²³RA, keď je zmätený vápnikovými iónmi v metabolizme, nakoniec ničí rakovinové bunky umiestnené v kostnej kosti.

Mnohé z terapeutických použití polomeru však boli nahradené bezpečnejšími, ekonomickými a efektívnymi izotopmi, ako napríklad ⁶⁰Spol ¹³⁷Cs.

Získanie

Rádio je jedným z prvkov, ktorých výroba je vzácna: len asi 100 gramov ročne na celom svete. Tony uránovej oranžovej farby, ako je napríklad pechblelenda (alebo uraninitová) ruda₄-Baso₄.

Saténová zmes₄-Baso₄ Premenilo sa to na ich príslušné chloridy, RACL₂-Bacl₂, oddelenie katiónov RA²⁺ frakčnými kryštalizáciami a nakoniec čistiacimi technikami iónovej chromatografie. RACL₂ Je znížená elektrolýzou alebo redukciou kovovým hliníkom na 1200 ° C.

Izotopy

Všetky rádiové izotopy sú rádioaktívne. Štyria z nich existujú v prírode ako produkty rádioaktívneho rozkladu atómov ²³²Th, ²³⁵U a ²³⁸Alebo.

Tieto štyri izotopy sú: ²²³RA (tón_1/2= 11.4 dni), ²²⁴RA (tón_1/2= 3.64 dní), ²²⁶RA (tón_1/2= 1600 rokov) a ²²⁸RA (5.75 rokov). Je zrejmé, že takmer všetky rádiové atómy pozostávajú z zmesí izotopov ²²⁶Ra a ²²⁸Ra, pretože ostatní sa rýchlo rozpadajú.

On ²²⁶RA je najstabilnejší zo všetkých izotopov rádia, všetci ostatní sú príliš nestabilní, s tón_1/2 Menej ako dve hodiny.

Odkazy

1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Rádium. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (2020). Rádium. Získané z: Britannica.com
4. Rádioaktivita. (s.F.). Rádium: Rádioaktívne jadro, ktoré vytvorilo históriu. Obnovené z: rádioaktivity.EÚ.com
5. Cantrill, v. (2018). Realita rádiu. Prírodná chem 10, 898. doi.org/10.1038/S41557-018-0114-8
6. Elsevier B.Vložka. (2020). Rádium. Vedecký. Zdroj: ScienceDirect.com