Radio struktury, właściwości, użycia, uzyskiwanie

On radio Jest to element metaliczny należący do grupy 2 stolika okresowego, metali alkalicznych, których symbolem chemicznym jest RA. Jest to ostatni członek tej grupy, znajdujący się pod barem, i poprzedzający pierwiastki radioaktywne, takie jak tor i uran; Jednak promień jest około miliona razy bardziej radioaktywny, a zatem bardziej niebezpieczny niż sam uran.

Jest to element otoczony niesamowitymi i niefortunnymi historiami, wszystko w wyniku ignorancji jej negatywnego wpływu na zdrowie. Niebieskawo jasność ich soli i roztworów wodnych urzekali naukowcy Pierre i Marie Curie, którzy odkryli to w 1898 r. Analizując niewytłumaczalne i silne promieniowanie z próbek rudy Pechblenda, do których ich zawartość uranu i uranu usunęła ich zawartość uranu i polon.

Ilustracja Marie Curie, Discovener of the Radio

Wyeliminował uran i polon, curie i doszedł do wniosku, że w Pechblendzie był inny element, odpowiedzialny za silne promieniowanie, które pomysłowo może określić ilościowo. Ten nowy element był chemicznie bardzo podobny do baru; Jednak w przeciwieństwie do spektralnych zielonych linii, te były koloru karminu.

Zatem po przetworzeniu, oczyszczaniu i analizie ton Pechblenda, uzyskali 0.1 mg Racl₂. Do tego czasu, w 1902 r., Zdecydowali już masę atomową radia, której nazwa pochodzi od łacińskiego słowa „promień”, co oznacza „ray”. Radio jest dosłownie promiennym elementem.

Osiem później, w 1910 r₂ za pomocą rtęci. Urodziła się gorączka badawcza, która później stała się niepokojącym wrażeniem handlowym, kulturalnym i leczniczym.

[TOC]

Struktura

Radio to metal, którego atomy są bardzo nieporęczne. Konsekwencją tego jest to, że ich kryształy są mało gęste (choć nieco większe niż w Bario) i przyjmują strukturę sześcienną wyśrodkowaną na ciele (BCC). Z tej struktury żaden inny poziom nie zgłasza innych temperatur ani ciśnień.

Elektroniczna Konfiguracja

Konfiguracja elektroniczna dla radia jest następująca:

[Rn] 7s²

Z ogromną łatwością staje się kation RA²⁺, który jest izolektroniczny do szlachetnego gazu radonu. Dlatego wszystkie związki promienia zawierają kation Ra²⁺, ustanowienie głównie interakcji jonowych; Szacuje się jednak, że możliwe jest, że ze względu na efekty relatywistyczne może tworzyć powiązania z niezwykłym znakiem kowalencyjnym (RA-X).

Może ci służyć: Benzoat potasu: struktura, właściwości, uzyskiwanie, użycia

Właściwości radiowe

Próbka złożona radiowa

Wygląd fizyczny

Radio to srebrny biały metal, który natychmiast farbuje żółty i ciemnieje podczas reakcji z azotem z powietrza, tworząc jego Nitrruro, RA₃N₂. Ponieważ jest tak trudny do manipulowania, istnieje niewiele cech fizycznych promienia, które zostały określone bezpośrednio.

Liczba atomowa

88

Masa cząsteczkowa

226.03 g/mol

Temperatura topnienia

Około 700 ° C. Ta wielkość nie była dokładnie określona.

Punkt wrzenia

Radio gotuje się między 1100 a 1700 ° C. Ten wielki margines niedokładności odzwierciedla ponownie powikłania manipulowania tak niestabilnym metalem.

Gęstość

5.5 g/cm³

Fusion Heat

8.5 kJ/mol

Ciepło parowe

113 kJ/mol

Stan utleniania

Radio ma pojedynczy stan utleniania +2.

Elektronialiczność

0.9. Ta wartość wiernie odpowiada silnym elektropozytywnym charakterze promienia.

Energie jonizacyjne

Po pierwsze: 509.3 kJ/mol

Drugi: 979 kJ/mol

Radioaktywność

Promień wywodzi się z radioaktywnych spadków cięższych i bardziej niestabilnych elementów, jak w przypadku izotopu uranu-238. Źródło: Użytkownik: Tosaka, CC o 3.0, Via Wikimedia Commons

Promień jest około miliona razy bardziej radioaktywny niż uran. Wynika to głównie z faktu, że wytwarzane są inne izotopy, takie jak ²²²RN (obraz doskonały), który z kolei rozpada się poprzez emitując cząstki α do przekształcenia w izotop ²¹⁸PO. Próbka radiowa wydaje zatem duże ilości cząstek α ​​i β^-, a także promienie γ.

Na przykład gram radia cierpi 3.7 · 10¹⁰ Rozpad na sekundę, miara, która służyła do zdefiniowania jednostki CI, zwanej curie. Ta energia wystarczy, aby podgrzewać próbkę 25 gramów wody 1 ° C na godzinę.

Jeśli obserwuje się łańcuch rozpadu, okaże się, że początkowy izotop, ²³⁸U, masz T_1/2 4.5 lat Giga (miliardy lat); zamiast tego, ²²⁶Ra ma T_1/2 1600 lat, który również produkuje izotopy T_1/2 zaledwie dni, minut i sekund.

Radioaktywność radia i jego związków jest jonizująca, więc substancje fluorescencyjne, nawet otaczające atomy, oświetlenie w nocy, stając się w stanie wywołać reakcje wybuchowe. Ta właściwość jest znana jako radioliminescencja.

Związki i reaktywność

Gdy sole lub związki radiowe są ogrzewane w lżejszym, strzelają, płomień karmin. Takie substancje stałe są zwykle białe lub bezbarwne, ale są barwione na żółty i na koniec przyciemniające w wyniku radioaktywności atomów radiowych. Jeśli mają zanieczyszczenia baru, mogą pokazać różowe tony.

Może ci służyć: reakcja podwójnego podstawienia

Chemia radiowa jest bardzo podobna do chemii Bario, jakby byli dwoma nierozłącznymi braciami, Ra-ba. Obie tworzą te same sole, nierozpuszczalne w wodzie, z różnicą, że te z promienia są nieco bardziej nierozpuszczalne. Na przykład siarczan radiowy, satyna₄, Jest bardziej nierozpuszczalny niż siarczan baru, Baso₄; W rzeczywistości jest to najbardziej nierozpuszczalny siarczan, jaki kiedykolwiek znany: 2.1 mg z tego rozpuszcza się w 1 litrach wody.

Z drugiej strony wodorotlenek radiowy, RA (OH)₂, Jest to najbardziej rozpuszczalny i podstawowy ze wszystkich wodorotlenków ich rówieśników.

W roztworze kation RA²⁺, Zamiast zachowywać się jak kwasy Lewisa, są one podstawowe, ponieważ ich duży rozmiar uniemożliwia cząsteczkom.

Analogia chemiczna między radiem a barem powraca do tego metalu trudno się oddzielić, ponieważ jego sole koprecitują z solami baru.

Radio używa/aplikacje

Świeciowe zegarki

Zegarki świetlistych i fosforescencyjnych były bardzo pożądane w dziewiętnastym wieku, ze względu. Źródło: Broń95, CC BY-SA 3.0, Via Wikimedia Commons

Najpopularniejsze i kontrowersyjne użycie promienia miało być wykorzystywane jako dodatek do obrazów zegarków. Jego atomy zostały włączone do pastnych preparatów siarczku cynku, ZNS, które pochłaniały emisje radioaktywne w celu uwolnienia zielonego i fosforyzującego światła. Farba nałożono na ręce zegara (obraz doskonały).

Problem tego użycia polegał na ciągłej ekspozycji radioaktywnej, która wpłynęła na użytkowników tych zegarków; Lub gorzej, dla pracowników, którzy namalowali je w fabrykach.

W 1924 r. Kilku pracowników, którzy pracowali w branży farb, znanych później jako Radio Girls (Radium Girl w stanie nakładać farbę radioaktywną na zegary.

To, a także ignorancja promienia i niewielka etyka nie nakładania środków ochrony, które gwarantowały bezpieczeństwo pracowników, zakończyła się skandalem prawnym, który zrewolucjonizował prawa bezpieczeństwa zawodowego.

Może ci służyć: wynajem halogenurus: właściwości, uzyskiwanie przykładów

Obrazy radiowe przestały wytwarzać w 1960 roku; Chociaż dzisiaj istnieje kilka kolekcjonerskich okazów, które mają go na swoich powierzchniach.

Radithor

Butelka Radithor wystawiana w National Museum of Nuclear Science and History w Nowym Meksyku. Źródło: Sam Larussa ze Stanów Zjednoczonych Ameryki, CC BY-SA 2.0, Via Wikimedia Commons

Radithor był jednym z wielu produktów farmaceutycznych i kosmetycznych, które ogłosiły wydajność radiową do walki z tysiącem i jednym chorym. Zawierał mikrometryczną ilość radia, która jako powinna leczyć wszystkie choroby trawienne i hormonalne. Jednak w 1932 r., Po śmierci Eden Byersa, jednego z jego najbardziej żarliwych konsumentów, radithor opuścił rynek.

Radioterapia

Nie wszystkie zastosowania radiowe były sensacyjne, pseudonaukowe i pozbawione skrupułów (lub przestępców). Były też naprawdę korzystne dla zdrowia, przynajmniej do pewnego czasu. Sole radiowe, Racl₂ i Rab₂, Są one stosowane w leczeniu raka, w szczególności raka kości.

Izotop ²²³RA, gdy jest zdezorientowany jonami wapnia w metabolizmie, kończy się niszczeniem komórek rakowych zlokalizowanych w kości.

Jednak wiele terapeutycznych zastosowań promienia zostało zastąpionych bezpieczniejszymi, ekonomicznymi i wydajnymi izotopami, takimi jak ⁶⁰Co i ¹³⁷Cs.

Uzyskanie

Radio jest jednym z elementów, których produkcja jest rzadka: około 100 gramów rocznie na całym świecie. Tony pomarańczowej uranu, takie jak ruda Pechblenda (lub uraninitu), są przetwarzane zgodnie z metodą Curie, która polega na leczeniu próbek wodorotlenkiem sodu, kwasem sodowym, kwasem sodowym i węglanem sodu, tak że mieszanka radia i siarczanów barowych, satynowej, satynowej, satynowej₄-Baso₄.

Satynowa mieszanka₄-Baso₄ Został przekształcony w ich odpowiednie chlorki, Racl₂-Bacl₂, Oddzielenie kationów RA²⁺ przez frakcjonalne krystalizacje i wreszcie oczyszczanie technik chromatografii jonowej. Racl₂ Jest zmniejszony przez elektrolizę lub zmniejsza ją z metalowym aluminium do 1200 ° C.

Izotopy

Wszystkie izotopy radiowe są radioaktywne. Cztery z nich istnieją w naturze jako produkty radioaktywnego rozkładu atomów ²³²Th, ²³⁵U i ²³⁸LUB.

Te cztery izotopy to: ²²³RA (T_1/2= 11.4 dni), ²²⁴RA (T_1/2= 3.64 dni), ²²⁶RA (T_1/2= 1600 lat) i ²²⁸RA (5.75 lat). Oczywiście prawie wszystkie atomy radiowe składają się z mieszanin izotopowych ²²⁶Ra i ²²⁸RA, ponieważ inni szybko się rozpadają.

On ²²⁶Ra jest najbardziej stabilnym ze wszystkich izotopów radia, wszystkie inne są zbyt niestabilne T_1/2 Mniej niż dwie godziny.

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Rad. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. Redaktorzy Enyclopaedia Britannica. (2020). Rad. Odzyskane z: Britannica.com
4. Radioaktywność. (S.F.). Radium: jądro radioaktywne, które tworzyły historię. Odzyskane: radioaktywność.UE.com
5. Cantrill, v. (2018). Realia radu. Nature Chem 10, 898. doi.Org/10.1038/S41557-018-0114-8
6. Elsevier b.V. (2020). Rad. Scientedirect. Pobrano z: Scientedirect.com