Соединения радия
Соединения радия — это соединения, содержащие элемент радий (Ra). Из-за радиоактивности радия не многие соединения хорошо охарактеризованы. Твердые соединения радия имеют белый цвет, поскольку ионы радия не дают специфической окраски, но они постепенно желтеют, а затем темнеют со временем из-за саморадиолиза в результате альфа радия -распада . [ 1 ] Нерастворимые соединения радия соосаждаются со всеми соединениями бария, большинства стронция и большинства соединений свинца . [ 2 ]
Оксиды и гидроксиды
[ редактировать ]Оксид радия (RaO) не был охарактеризован задолго до его существования, несмотря на то, что оксиды являются обычными соединениями для других щелочноземельных металлов. Гидроксид радия (Ra(OH) 2 ) наиболее легко растворим среди гидроксидов щелочноземельных металлов и является более сильным основанием, чем его родственник бария, гидроксид бария . [ 3 ] Он также более растворим, чем гидроксид актиния и гидроксид тория: эти три соседних гидроксида можно разделить путем осаждения их аммиаком . [ 3 ]
Галогениды
[ редактировать ]Фторид радия (RaF 2 ) является высокорадиоактивным соединением. Его можно соосаждать с лантаноидов фторидами . [ 4 ] Фторид радия имеет ту же кристаллическую форму, что и фторид кальция ( флюорит ). Его можно получить реакцией металлического радия и газообразного фторида водорода : [ нужна ссылка ]
- Ра + 2 HF → RaF 2 + H 2
Хлорид радия (RaCl 2 ) — бесцветное светящееся соединение. Через некоторое время он становится желтым из-за самоповреждения альфа-излучением, выделяемым радием при его распаде. Небольшие количества примесей бария придают соединению розовый цвет. [ 3 ] Он растворим в воде, хотя и в меньшей степени, чем хлорид бария , и его растворимость снижается с увеличением концентрации соляной кислоты . Кристаллизация из водного раствора дает дигидрат RaCl 2 ·2H 2 O, изоморфный своему бариевому аналогу. [ 3 ]
Бромид радия (RaBr 2 ) также представляет собой бесцветное светящееся соединение. [ 3 ] В воде он более растворим, чем хлорид радия. Как и хлорид радия, при кристаллизации из водного раствора образуется дигидрат RaBr 2 ·2H 2 O, изоморфный своему бариевому аналогу. Ионизирующее излучение, испускаемое бромидом радия, возбуждает молекулы азота в воздухе, заставляя его светиться. Альфа -частицы, испускаемые радием, быстро приобретают два электрона и становятся нейтральным гелием , который накапливается внутри и ослабляет кристаллы бромида радия. Этот эффект иногда приводит к тому, что кристаллы ломаются или даже взрываются. [ 3 ]
Другие соединения
[ редактировать ]Нитрат радия (Ra(NO 3 ) 2 ) представляет собой белое соединение, которое можно получить растворением карбоната радия в азотной кислоте . С увеличением концентрации азотной кислоты снижается растворимость нитрата радия, что является важным свойством химической очистки радия. [ 3 ]
Радий образует почти те же нерастворимые соли, что и его более легкий родственник барий: он образует нерастворимый сульфат (RaSO 4 , наиболее нерастворимый из известных сульфатов), хромат (RaCrO 4 ), карбонат (RaCO 3 ), иодат (Ra(IO 3 ) 2 ). , тетрафторбериллат (RaBeF 4 ) и нитрат (Ra(NO 3 ) 2 ). За исключением карбоната, все они менее растворимы в воде, чем соответствующие соли бария, но все они изоструктурны своим аналогам бария. радия Кроме того, фосфат , оксалат радия и сульфит радия, вероятно, также нерастворимы, поскольку они соосаждаются с соответствующими нерастворимыми солями бария. [ 5 ] Большая нерастворимость сульфата радия (при 20 °C только 2,1 мг воды растворяется в 1 кг ) означает, что это одно из наименее биологически опасных соединений радия. [ 6 ] Большой ионный радиус Ra 2+ (148 часов вечера) приводит к слабому комплексообразованию и плохой экстракции радия из водных растворов, если pH не высок. [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кирби и др., стр. 4.
- ^ Кирби и др., стр. 8.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Кирби и др., стр. 4–8.
- ^ США 1655184 , Хан, Отто , «Приготовление радия и процесс его изготовления», опубликовано 3 января 1928 г.
- ^ Кирби и др., стр. 8–9.
- ^ Кирби и др., стр. 12.
- ^ Келлер, Корнелиус; Вольф, Уолтер; Шани, Джашовам. «Радионуклиды. 2. Радиоактивные элементы и искусственные радионуклиды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. 97–98. дои : 10.1002/14356007.o22_o15 . ISBN 978-3527306732 .