Poloniumdioxid
 |
|
| Namn | |
|---|---|
|
Systematiskt IUPAC-namn
Poloniumdioxid |
|
| Identifierare | |
| ChemSpider | |
| UNII | |
| Egenskaper | |
| PoO 2 | |
| Molar massa | 240,98 g/mol |
| Utseende | blekgult kristallint fast ämne |
| Densitet | 8,9 g/cm 3 |
| Smältpunkt |
500 °C (932 °F; 773 K) (sönderdelas) sublimerar vid 885 °C (under syre ) |
| Strukturera | |
| fluorit , Pearson-symbol cF12 | |
| Fm 3 m (nr 225) | |
|
a = 0,5637 nm
|
|
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Poloniumdioxid (även känd som polonium(IV)oxid ) är en kemisk förening med formeln Po O 2 . Det är en av tre oxider av polonium , de andra två är poloniummonoxid (PoO) och poloniumtrioxid (PoO3 ) . Det är en blekgul kristallin fast substans vid rumstemperatur . Under sänkt tryck (som ett vakuum ) sönderdelas det till elementärt polonium och syre vid 500 °C. Det är den mest stabila oxiden av polonium och är en interkalkogen .
Struktur och utseende
Vid rumstemperatur har poloniumdioxid en ansiktscentrerad kubisk ( fluorit ) kristallstruktur; vid uppvärmning till höga temperaturer kristalliserar det i det tetragonala kristallsystemet . Den kubiska formen är blekgul, medan den tetragonala formen är röd. Poloniumdioxid mörknar vid upphettning och är chokladbrun vid sin sublimeringspunkt, 885 °C. Jonradien för Po 4+
-jonen är 1,02 eller 1,04 Å ; alltså är förhållandet mellan jonradierna Po 4+
/ O 2−
cirka 0,73, den nedre stabilitetsgränsen för det kubiska kristallsystemet, vilket tillåter poloniumdioxid att ha två modifieringar. När den är nyberedd är poloniumdioxid alltid i tetragonal form och ändras till kubisk form efter att ha lämnats att stå eller efter att ha kylts kraftigt.
Förekomst
Poloniumdioxid förekommer inte naturligt på grund av bristen på polonium i naturen och de höga temperaturer (250 °C) som krävs för att bilda dioxiden.
Förberedelse
Poloniumdioxid framställs genom att elementärt polonium reageras med syre vid 250 °C eller genom termisk sönderdelning av polonium(IV)hydroxid (PoO(OH) 2 ), eller olika poloniumsalter såsom poloniumdisulfat (Po(SO 4 ) 2 ), polonium selenat (Po(SeO4 ) 2 ) eller poloniumtetranitrat (Po(NO3 ) 4 ) .
Kemi
När den placeras i väte reduceras poloniumdioxid långsamt till metalliskt polonium vid 200 °C; samma reduktion sker vid 250 °C i ammoniak eller svavelväte . Vid upphettning i svaveldioxid vid 250 °C bildas en vit förening, möjligen en poloniumsulfit . När poloniumdioxid hydratiseras bildas polonsyra (H 2 PoO 3 ), en blekgul, voluminös fällning . Trots sitt namn är polonsyra en amfoter förening som reagerar med både syror och baser .
Halogenering av poloniumdioxid med vätehalogeniderna ger poloniumtetrahalogeniderna :
- PoO 2 + 4 HF → PoF4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HCl → PoCl 4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HBr → PoBr4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HI → PoI 4 + 2 H 2 O
I reaktioner beter sig poloniumdioxid mycket som sin homolog tellurdioxid och bildar Po(IV)-salter; kalkogenoxidernas sura karaktär minskar dock ner i gruppen, och poloniumdioxid och polonium(IV)hydroxid är mycket mindre sura än deras lättare homologer. Till exempel SO 2 , SO 3 , SeO 2 , SeO 3 och TeO 3 sura, men TeO 2 är amfotär, och PoO 2 , även om den är amfoter, visar till och med en viss grundläggande karaktär.
Reaktionen av poloniumdioxid med kaliumhydroxid eller kaliumnitrat i luft ger den färglösa kaliumpoloniten (K 2 PoO 3 ):
- PoO 2 + 2 KOH → K 2 PoO 3 + H 2 O
- PoO 2 + 2 KNO 3 → K 2 PoO 3 + 2 NO
Poloniumdioxid är nära besläktad med polonitanjonen ( PoO
2− 3 ), liknande förhållandet mellan poloniumtrioxid och polonatanjonen ( PoO
2− 4 ).
Ansökningar
Poloniumdioxid har inga användningsområden utanför grundforskningen.
Försiktighetsåtgärder
Alla poloniumföreningar, såsom poloniumdioxid, är extremt radioaktiva och måste därför hanteras i ett handskfack . Handskfacket måste vidare inneslutas i en annan box som liknar handskfacket, hålls vid ett något lägre tryck än handskfacket för att förhindra att de radioaktiva materialen läcker ut. Handskar gjorda av naturgummi ger inte tillräckligt skydd mot strålningen från polonium; operationshandskar är nödvändiga. Neoprenhandskar skyddar strålning från polonium bättre än naturgummi.