диоксид полония
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Систематическое название ИЮПАК диоксид полония | |
| Идентификаторы | |
| |
| ChemSpider |
|
| УНИИ |
|
| Характеристики | |
| PoO2 | |
| Молярная масса | 240,98 г/моль [1] |
| Появление | бледно-желтое кристаллическое вещество [1] [2] [3] |
| Плотность | 8,9 г/см 3 [1] |
| Температура плавления | 500 °C (932 °F; 773 K) (разлагается) [1] [2] возгоняется при 885 °C (в кислороде ) [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) ) — это химическое соединение с формулой PoO2 . Это один из трех оксидов полония , два других — оксид полония (PoO) и триоксид полония (PoO3 ) . 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 самый стабильный оксид полония и интерхалькоген . [5]
Структура и внешний вид
При комнатной температуре диоксид полония имеет гранецентрированную кубическую ( флюоритовую ) кристаллическую структуру; при нагревании до высоких температур он кристаллизуется в тетрагональной сингонии . Кубическая форма бледно-желтая, а тетрагональная — красная. Диоксид полония темнеет при нагревании и становится шоколадно-коричневым в точке сублимации, 885 °C. [2] [ 3] Ионный радиус Po4+
ион равен 1,02 или 1,04 Å ; таким образом, отношение ионных радиусов Po4+
/ О2−
составляет около 0,73, нижнего предела стабильности для кубической кристаллической системы, что позволяет диоксиду полония иметь две модификации. Будучи свежеприготовленным, диоксид полония всегда находится в тетрагональной форме и переходит в кубическую форму после того, как его оставляют стоять или после сильного охлаждения. [6]
Происшествие
Диоксид полония не встречается в природе из-за его редкости и высоких температур (250 °C), необходимых для образования диоксида. [2]
Подготовка
Диоксид полония получают путем реакции элементарного полония с кислородом при 250 °C или путем термического разложения гидроксида полония(IV) (PoO(OH) 2 ) или различных солей полония, таких как дисульфат полония (Po(SO4 ) 2 ) , селенат полония (Po(SeO4 ) 2 ) или тетранитрат полония (Po(NO3 ) 4 ) . [2] [4]
Химия
При помещении в водород диоксид полония медленно восстанавливается до металлического полония при 200 °C; то же восстановление происходит при 250 °C в аммиаке или сероводороде . При нагревании в диоксиде серы при 250 °C образуется белое соединение, возможно, сульфит полония . [6] При гидратации диоксида полония образуется полоновая кислота (H 2 PoO 3 ), бледно-желтый, объемный осадок . Несмотря на свое название, полоновая кислота является амфотерным соединением, реагирующим как с кислотами , так и с основаниями . [2] [4]
Галогенирование диоксида полония галогеноводородами дает тетрагалогениды полония : [2]
- PoO2 + 4HF → PoF4 + 2H2O
- PoO 2 + 4 HCl → PoCl 4 + 2 H 2 O
- PoO2 + 4HBr → PoBr4 + 2H2O
- 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 по мере продвижения вниз по группе, а диоксид полония и гидроксид полония(IV) гораздо менее кислотны, чем их более легкие гомологи. [ 6 ] Например, SO2, SO3, SeO2, SeO3 и TeO3 являются кислотными , но TeO2 является амфотерным , а PoO2 , будучи амфотерным , даже проявляет некоторый основной характер . [7]
Реакция диоксида полония с гидроксидом калия или нитратом калия на воздухе дает бесцветный полонит калия (K 2 PoO 3 ): [6]
- PoO2 + 2 KOH → K2PoO3 + H2O
- PoO2 + 2KNO3 → K2 PoO3 + 2NO
Диоксид полония тесно связан с анионом полонита ( PoO2−
3), аналогично взаимосвязи между триоксидом полония и анионом полоната ( PoO2−
4).
Приложения
Диоксид полония не имеет применения за пределами фундаментальных исследований. [6]
Меры предосторожности
Полоний, будь то в элементарной форме или в виде любого соединения полония, такого как диоксид полония, чрезвычайно радиоактивен . Таким образом, PoO 2 необходимо обрабатывать в перчаточном боксе . Перчаточный бокс должен быть дополнительно заключен в другой бокс, аналогичный перчаточному боксу, в котором поддерживается немного более высокое давление, чем в первом перчаточном боксе, 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
- ^ abcd Haynes, William M., ред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92-е изд.). CRC Press . стр. 4.81. ISBN 978-1-4398-5511-9.
- ^ abcdefgh Холлеман, Арнольд Фредерик; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсон, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего/Берлин: Academic Press/De Gruyter, стр. 594, ISBN 0-12-352651-5
- ^ abc Bagnall, KW; D'Eye, RWM (1954). «Подготовка металлического полония и диоксида полония». J. Chem. Soc. RSC : 4295– 4299. doi :10.1039/JR9540004295 . Получено 12 июня 2012 г. .
- ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 780. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Холлеман, Арнольд Фредерик; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсон, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего/Берлин: Academic Press/De Gruyter, стр. 585, ISBN 0-12-352651-5
- ^ abcdef Bagnall, KW (1962). «Химия полония». Достижения в неорганической химии и радиохимии. Нью-Йорк: Academic Press . С. 197–230 . ISBN 978-0-12-023604-6. Получено 14 июня 2012 г. .
- ^ Эббинг, Даррелл Д.; Гаммон, Стивен Д. (2009). Общая химия (9-е изд.). Бостон: Houghton Mifflin Company. стр. 320. ISBN 978-0-618-85748-7. Получено 14 июня 2012 г. .
