Диоксид полония
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК Диоксид полония | |
| Идентификаторы | |
| ХимическийПаук | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Характеристики | |
| ПОО 2 | |
| Молярная масса | 240.98 g/mol [1] |
| Появление | бледно-желтое кристаллическое вещество [1] [2] [3] |
| Плотность | 8,9 г/см 3 [1] |
| Температура плавления | 500 ° C (932 ° F, 773 К) (разлагается) [1] [2] сублимируется при 885 °C (в присутствии кислорода ) [2] [4] |
| Структура | |
| флюорит , символ Пирсона cF12 | |
| Фм 3 м (№ 225) | |
а = 0,5637 нм [3] | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Диоксид полония (также известный как оксид полония(IV) ) представляет собой химическое соединение с формулой Po O 2 . Это один из трех оксидов полония ( , два других — монооксид полония (PoO) и триоксид полония PoO 3 ). Это бледно-желтое кристаллическое твердое вещество при комнатной температуре . При пониженном давлении (например, в вакууме ) он разлагается на элементарный полоний и кислород при 500 °C. Это наиболее стабильный оксид полония, интерхалькоген . [5]
Структура и внешний вид
[ редактировать ]При комнатной температуре диоксид полония имеет гранецентрированную кубическую ( флюоритовую ) кристаллическую структуру; при нагревании до высоких температур кристаллизуется в тетрагональную кристаллическую систему . Кубическая форма бледно-желтая, а четырехугольная форма — красная. Диоксид полония темнеет при нагревании и становится шоколадно-коричневым при температуре сублимации 885 ° C. [2] [3] Ионный радиус Po 4+
ион — 1,02 или 1,04 Å ; таким образом, отношение ионных радиусов Po 4+
/ О 2−
составляет около 0,73, нижний предел стабильности кубической кристаллической системы, позволяющий диоксиду полония иметь две модификации. Свежеприготовленный диоксид полония всегда находится в тетрагональной форме и переходит в кубическую форму после того, как его оставляют стоять или сильно охлаждают. [6]
возникновение
[ редактировать ]Диоксид полония не встречается в природе из-за нехватки полония в природе и высоких температур (250 ° C), необходимых для образования диоксида. [2]
Подготовка
[ редактировать ]Диоксид полония получают реакцией элементарного полония с кислородом при 250 °C или термическим разложением гидроксида полония (IV) (PoO(OH) 2 ) или различных солей полония, таких как дисульфат полония (Po(SO 4 ) 2 ), полония. селенат (Po(SeO 4 ) 2 ) или тетранитрат полония (Po(NO 3 ) 4 ). [2] [4]
Химия
[ редактировать ]При помещении в водород диоксид полония медленно восстанавливается до металлического полония при 200 ° C; такое же восстановление происходит при 250°С в аммиаке или сероводороде . При нагревании в диоксиде серы при температуре 250°С образуется белое соединение, возможно, сульфит полония . [6] При гидратации диоксида полония полонистая кислота (H 2 PoO 3 ) — бледно-желтый объемистый осадок образуется . Несмотря на свое название, полоновая кислота является амфотерным соединением, реагирующим как с кислотами, так и с основаниями . [2] [4]
Галогенирование диоксида полония галогеноводородами дает полония тетрагалогениды : [2]
- PoO 2 + 4 HF → PoF 4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HCl → PoCl 4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HBr → PoBr 4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HI → PoI 4 + 2 H 2 O
В реакциях диоксид полония ведет себя очень похоже на его гомолог диоксид теллура , образуя соли Po(IV); однако кислотный характер оксидов халькогенов уменьшается при движении вниз по группе, а диоксид полония и гидроксид полония (IV) гораздо менее кислые, чем их более легкие гомологи. [6] Например, SO 2 , SO 3 , SeO 2 , SeO 3 и TeO 3 являются кислыми, но TeO 2 амфотерен, а PoO 2 , будучи амфотерным, даже проявляет некоторый основной характер. [7]
Реакция диоксида полония с гидроксидом или нитратом калия на воздухе дает бесцветный полонит калия (K 2 PoO 3 ): [6]
- PoO 2 + 2 КОН → К 2 PoO 3 + H 2 O
- РоО 2 + 2 КНО 3 → К 2 РоО 3 + 2 НО
Диоксид полония тесно связан с анионом полонита ( PoO 2−
3 ), аналогично взаимосвязи между триоксидом полония и полонат- анионом ( PoO 2−
4 ).
Приложения
[ редактировать ]Диоксид полония не имеет применения за пределами фундаментальных исследований. [6]
Меры предосторожности
[ редактировать ]Полоний, будь то в элементарной форме или в виде любого соединения полония, такого как диоксид полония, чрезвычайно радиоактивен . Таким образом, с PoO 2 следует обращаться в перчаточном боксе . Кроме того, перчаточный ящик должен быть заключен в другой ящик, аналогичный перчаточному ящику, в котором поддерживается несколько более высокое давление, чем в первом перчаточном ящике, чтобы предотвратить утечку радиоактивных материалов. Перчатки из натурального каучука не обеспечивают достаточной защиты от излучения полония; необходимы хирургические перчатки. Неопреновые перчатки защищают от излучения полония лучше, чем натуральный каучук. [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). ЦРК Пресс . п. 4.81. ISBN 978-1-4398-5511-9 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Холлеман, Арнольд Фредерик; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсона, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего/Берлин: Academic Press/De Gruyter, стр. 594, ISBN 0-12-352651-5
- ^ Перейти обратно: а б с Бэгналл, КВ; Д'Ай, RWM (1954). «Получение металлического полония и диоксида полония» . Дж. Хим. Соц. РСК : 4295–4299. дои : 10.1039/JR9540004295 . Проверено 12 июня 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 780. ИСБН 978-0-08-037941-8 .
- ^ Холлеман, Арнольд Фредерик; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсона, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего/Берлин: Academic Press/De Gruyter, стр. 585, ISBN 0-12-352651-5
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Бэгналл, К.В. (1962). «Химия полония». Достижения неорганической химии и радиохимии . Нью-Йорк: Академическая пресса . стр. 197–230. ISBN 978-0-12-023604-6 . Проверено 14 июня 2012 г.
- ^ Эббинг, Даррелл Д.; Гаммон, Стивен Д. (2009). Общая химия (9-е изд.). Бостон: Компания Houghton Mifflin. п. 320. ИСБН 978-0-618-85748-7 . Проверено 14 июня 2012 г.