Strukturradio, egenskaper, användningar, erhållning

han radio Det är ett metalliskt element som tillhör grupp 2 i det periodiska tabellen, de alkalinoterösa metallerna, vars kemiska symbol är RA. Det är den sista medlemmen i denna grupp, belägen under barium, och föregående radioaktiva element som thorium och uran; Radien är emellertid ungefär en miljon gånger mer radioaktiv och därför farligare än uran själv.

Det är ett element omgiven av otroliga och olyckliga berättelser, allt till följd av okunnigheten om dess negativa effekter på hälsan. Den blåaktiga ljusstyrkan i deras salter och vattenhaltiga lösningar fängslade forskarna Pierre och Marie Curie, som upptäckte det under året 1898 som analyserade ett oförklarligt och starkt strålning från prover av pechblenda malm, till vilket deras uran- och uraninnehåll hade tagit bort sitt uraninnehåll och polonium.

Illustration av Marie Curie, upptäckaren av radioen

Eliminerade uran och polonium, Curie och drog slutsatsen att det fanns ett annat element närvarande i pechblenda, ansvarig för den starka strålningen, som genialt kunde kvantifiera. Detta nya element liknade kemiskt mycket barium; Till skillnad från dess spektrala gröna linjer var emellertid de av detta av en karminfärg.

Således, efter bearbetning, rening och analys av massor av pechblenda, erhöll de 0.1 mg RACL₂. Då, 1902, hade de redan bestämt den atommassan i radion, vars namn härstammar från det latinska ordet 'radie', vilket betyder 'Ray'. Radion är bokstavligen ett strålande element.

Åtta senare, 1910, lyckades Marie Curie tillsammans med den franska kemisten André Louis Debierne isolera radien i sin metallform genom RACL -elektrolys₂ med kvicksilver. Forskningsfeber föddes, som senare blev en oroande kommersiell, kulturell och medicinsk sensation.

[TOC]

Strukturera

Radion är en metall vars atomer är mycket skrymmande. En konsekvens av detta är att deras kristaller är få täta (även om det är något mer än BARIO) och anta en kubisk struktur centrerad på kroppen (BCC). Ut ur denna struktur rapporteras ingen annan alotrop till andra temperaturer eller tryck.

Elektronisk konfiguration

Den elektroniska konfigurationen för radion är som följer:

[Rn] 7s²

Det oxiderar med enorm lätthet att bli katjon RA²⁺, vilket är isolektroniskt för ädla radongas. Därför innehåller alla radieföreningar katjonen RA²⁺, etablera övervägande joniska interaktioner; Det uppskattas emellertid att det är möjligt att det på grund av relativistiska effekter kan bilda kopplingar till anmärkningsvärd kovalent karaktär (RA-X).

Kan tjäna dig: kaliumbensoat: struktur, egenskaper, erhållning, användning

Radioegenskaper

Exemplar av radioförening

Fysiskt utseende

Radion är en silver vit metall, som omedelbart färgar gul och mörknar när man reagerar med kvävet från luften för att bilda sin nitruro, RA₃N₂. För att vara så svår att manipulera finns det få fysiska egenskaper hos radien som har fastställts direkt.

Atomnummer

88

Molmassa

226.03 g/mol

Smältpunkt

Cirka 700 ºC. Denna storlek har inte kunnat fastställas exakt.

Kokpunkt

Radioen kokar mellan 1100 och 1700 ºC. Denna stora felmarginal återspeglar återigen komplikationerna med att manipulera en sådan instabil metall.

Densitet

5.5 g/cm³

Fusionsvärme

8.5 kJ/mol

Förångningsvärme

113 kJ/mol

Oxidationstillstånd

Radion har ett enda +2 oxidationstillstånd.

Elektronnegativitet

0.9. Detta värde motsvarar troget radieens starka elektropositiva karaktär.

Joniseringsenergier

Först: 509.3 kJ/mol

Andra: 979 kJ/mol

Radioaktivitet

Radie härstammar från radioaktiva minskningar av tyngre och mer instabila element, som med uran-238-isotopen. Källa: Användare: Tosaka, CC av 3.0, via Wikimedia Commons

Radien är ungefär en miljon gånger mer radioaktivt än uran. Detta beror främst på att andra isotoper produceras från det, till exempel ²²²RN (överlägsen bild), som i sin tur förfaller genom att avge a -partiklar för att omvandlas till isotopen ²¹⁸Po. Ett radioprov utfärdar därför stora mängder a- och ß -partiklar^-, liksom y -strålar.

Till exempel lider ett gram av radio, 3.7 · 10¹⁰ Disintegrationer per sekund, mått som tjänade till att definiera CI -enheten, kallad Curie. Denna energi räcker för att värma ett prov på 25 gram vatten 1 ° C per timme.

Om förfallskedjan observeras kommer det att ses att den initiala isotopen, ²³⁸U, du har en t_1/2 av 4.5 Giga år (miljarder år); medan istället ²²⁶RA har en t_1/2 1600 år, som också producerar isotoper med t_1/2 bara några dagar, minuter och sekunder.

Radioaktiviteten hos radio och dess föreningar är joniserande, så fluorescerande ämnen, till och med de omgivande atomerna, tänds under natten och kan utlösa explosiva reaktioner. Den här egenskapen är känd som radioluminescens.

Föreningar och reaktivitet

När salter eller radioföreningar värms upp i en tändare avfyrar de en karminflamma. Sådana fasta ämnen är vanligtvis vita eller färglösa, men de är färgade gula och blir slutligen mörkare till följd av radioaktiviteten hos radioatomer. Om de har bariumföroreningar kan de visa rosa toner.

Kan tjäna dig: dubbel substitutionsreaktion

Radiokemin är mycket lik Bario, som om de var två oskiljaktiga bröder, Ra-Ba. Båda bildar samma salter, olösliga i vatten, med skillnaden att radien är lite mer olösliga. Till exempel radiosulfat, satin₄, Det är mer olösligt än bariumsulfat, baso₄; I själva verket är det det mest olösliga sulfat som någonsin har känt: 2.1 mg av det upplöses bara i 1 liter vatten.

Å andra sidan, radiohydroxid, RA (OH)₂, Det är den mest lösliga och grundläggande av alla hydroxider i sina kamrater.

I lösning, RA -katjoner²⁺, Istället för att bete sig som Lewis -syror är de grundläggande, eftersom deras stora storlek gör det omöjligt för molekylerna.

Den kemiska analogin mellan radion och barium återgår till denna metall svårt att separera, eftersom dess salter kopierar med bariumets barium.

Radioanvändningar/applikationer

Lysande klockor

De lysande och fosforescerande klockorna var mycket önskade under 1800 -talet, för deras visuella attraktivitet och för att innehålla den hyllade radioen i sina målningar. Källa: Weapon95, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Den mest populära och kontroversiella användningen av radien skulle användas som tillsats för målningarna av klockorna. Dess atomer införlivades i de pastiga formuleringarna av zinksulfid, ZnS, som absorberade radioaktiva utsläpp för att frigöra ett grönt och fosforescerande ljus. Färgen applicerades på klockhänderna (överlägsen bild).

Problemet med denna användning var i den kontinuerliga radioaktiva exponeringen som påverkade användarna av dessa klockor; Eller värre, för arbetarna som målade dem i fabrikerna.

1924 började flera anställda som arbetade i en färgbransch, senare känd som Radio Girls (Radium Girls), drabbas av bencancer, deformationer av deras käkar och tänder förluster, eftersom de var tvungna att slicka spetsen från dina borstar för att vara kunna applicera radioaktiv färg på klockor.

Detta, plus okunnigheten om radien, och den lilla etiken att inte införa skyddsåtgärder som garanterade arbetarnas säkerhet, slutade i en juridisk skandal som revolutionerade arbetssäkerhetslagar.

Kan tjäna dig: hyra halogenuros: fastigheter, erhålla, exempel

Radiomålningar slutade att tillverkas 1960; Även om det idag finns flera samlarprover som har det på sina ytor.

Raditor

Radithor -flaska utställt på National Museum of Nuclear Science and History, New Mexico. Källa: Sam Larussa från Amerikas förenta stater, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Raditorn var en av många farmaceutiska och kosmetiska produkter som förklarade radioeffektiviteten för att bekämpa tusen och en sjuk. Den innehöll en mikrometrisk radiokvantitet, som det bör bota alla matsmältnings- och endokrina sjukdomar. Men 1932, efter Eden Byers död, en av dess mest glödande konsumenter, lämnade raditorn marknaden.

Strålbehandling

Inte alla radioanvändningar var sensationella, pseudovetenskapliga och skrupelfria (eller brottslingar). Det var också riktigt fördelaktigt för hälsan, åtminstone fram till en tid. Radiosalter, RACL₂ och Rab₂, De används vid cancerbehandling, särskilt bencancer.

Isotopen ²²³RA, när de är förvirrade av kalciumjoner i metabolism, slutar förstöra cancerceller belägna i benet.

Många av de terapeutiska användningarna av radien har emellertid ersatts av säkrare, ekonomiska och effektiva isotoper, till exempel ⁶⁰Co och ¹³⁷Cs.

Erhållande

Radion är ett av elementen vars produktion är knapp: ungefär 100 gram per år över hela världen. Massor av uranorange, såsom pechblenda (eller uraninit) malm bearbetas efter curie -metoden, som består i behandling av prover med natriumhydroxid, saltsyra och natriumkarbonat, så att en blandning av radio- och bariumsulfater, satin₄-Baso₄.

Satinblandningen₄-Baso₄ Det omvandlades till deras respektive klorider, RACL₂-Bacl₂, Separera katjonerna RA²⁺ genom fraktionella kristalliseringar och slutligen renande joniska kromatografitekniker. RACL₂ Det reduceras genom elektrolys eller reducerar den med metallaluminium till 1200 ºC.

Isotoper

Alla radioisotoper är radioaktiva. Fyra av dem finns i naturen som produkter från det radioaktiva förfallet av atomer av ²³²Th, ²³⁵U och ²³⁸ELLER.

Dessa fyra isotoper är: ²²³Ra (t_1/2= 11.4 dagar), ²²⁴Ra (t_1/2= 3.64 dagar), ²²⁶Ra (t_1/2= 1600 år) och ²²⁸RA (5.75 år). Uppenbarligen består nästan alla radioatomer av isotopblandningar ²²⁶Ra och ²²⁸RA, eftersom andra sönderdelas snabbt.

han ²²⁶RA är den mest stabila av alla isotoper i radion, alla andra är för instabila, med t_1/2 Mindre än två timmar.

Referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Radium. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (2020). Radium. Återhämtat sig från: Britannica.com
4. Radioaktivitet. (s.F.). Radium: Den radioaktiva kärnan som gjorde historia. Återhämtat sig från: radioaktivitet.Eu.com
5. Cantrill, V. (2018). Radiums verklighet. Nature Chem 10, 898. doi.org/10.1038/s41557-018-0114-8
6. Elsevier b.V. (2020). Radium. Vetenskaplig. Hämtad från: Scientedirect.com