polônio

propriedades
[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 4 84 Po Tabela periódica
Geralmente
Nome , símbolo , número atômico	Polônio, Po, 84
Categoria de elemento	Metais
Grupo , período , bloco	16 , 6 , p
Veja	prateado
Número CAS	7440-08-6 ( 209 Po)
Número CE	231-118-2
ECHA InfoCard	100.028.289
Fração da massa do envelope da terra	2,1 · 10-11  ppm
Atômico
Massa atômica	209,98 u
Raio atômico (calculado)	190 (135) pm
Raio covalente	140 pm
Raio de Van der Waals	197 pm
Configuração de elétron	[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 4
1. Energia de ionização	8º.418 070 (4) eV ≈ 811.8 kJ / mol
2. Energia de ionização	19º.3 (1,7) eV ≈ 1 860 kJ / mol
3. Energia de ionização	27.3 (7) eV ≈ 2 630 kJ / mol
4. Energia de ionização	36.0 (1,7) eV ≈ 3 470 kJ / mol
5. Energia de ionização	57.0 (1,9) eV ≈ 5 500 kJ / mol
6. Energia de ionização	69.1 (2,0) eV ≈ 6 670 kJ / mol
Fisicamente
Estado físico	firmemente
Modificações	α-Po, β-Po
Estrutura de cristal	romboédrico cúbico-primitivo (α-Po) (β-Po)
densidade	9,196 g / cm 3
Ponto de fusão	527 K (254 ° C)
ponto de ebulição	1235 K (962 ° C)
Volume molar	22,97 10 −6 m 3 mol −1
Calor da vaporização	aprox. 100 kJ / mol
Calor de fusão	aprox. 13 kJ mol −1
Condutividade elétrica	2,5 · 10 6 A · V −1 · m −1
Condutividade térmica	20 W m −1 K −1
Quimicamente
Estados de oxidação	(-2), 2, 4 , 6
Potencial normal	0,37 V (Po 2+ + 2 e - → Po)
Eletro-negatividade	2.0 ( escala de Pauling )
Isótopos
isótopo NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 208 Po {syn.} 2.898 a α 5,215 204 Pb ε 1.401 208 Bi 209 Po {syn.} 103 a α 4.879 205 Pb ε 1,893 209 bi 210 Po 99,998  % 138,376 d α 5,307 206 Pb 211 Po 5 · 10 - 10  % 0,516 s α 7.595 207 Pb 211 m Po {syn.} 25 s α 9.057 207 Pb ISTO 1.462 211 Po 212 Po 2 · 10-12  % 304 ns α 8,78 208 Pb 212 m Po {syn.} 45,1 s α 11,8 208 Pb ISTO 2.922 212 Po 213 Po {syn.} 4 µs α 8,5 209 Pb 214 Po 1 · 10 -9  % 164 µs α 7,69 210 Pb 215 Po 7 10 −10  % 1.781 ms α 7.526 211 Pb β - 0,721 215 em 216 Po 1 · 10 -6  % 0,15 s α 6,78 212 Pb 217 Po {syn.} 2 s α 6,7 213 Pb 218 Po 1,6 10 -3  % 3,05 min α 6,115 214 Pb β - 0,260 218 em
Para outros isótopos, veja a lista de isótopos
Informações de perigo e segurança
Radioativo
Rotulagem de perigo GHS sem classificação disponível
Tanto quanto possível e usual, unidades SI são usadas. Salvo indicação em contrário, os dados fornecidos aplicam-se às condições padrão .

O polônio é um elemento químico radioativo com o símbolo do elemento Po e o número atômico 84. Na tabela periódica ele está no 6º grupo principal ou no 16º  grupo IUPAC , por isso é atribuído aos calcógenos .

história

A existência de um elemento de radiação muito forte em pechblenda contendo urânio foi postulada pela primeira vez em 1898 pelo casal Pierre e Marie Curie . Em homenagem à Polônia , terra natal de Marie Curie , eles a chamaram de Polônio (da palavra latina "Polônia"). Eles não conseguiram isolá-lo, mas apenas em 1902 pelo químico Willy Marckwald , que caracterizou esse elemento como radiotelúrio . Pela descoberta e descrição do polônio (junto com o rádio ), Marie Curie recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1911 .

Extração e fabricação

Isótopos de polônio são produtos intermediários das séries de tório e urânio-rádio , esta última produzindo o isótopo ²¹⁰ Po mais comum . O polônio pode, portanto, ser obtido a partir do processamento de pechblenda (1000 toneladas de pechblenda de urânio contêm cerca de 0,03 gramas de polônio). Ele se acumula junto com o bismuto . Ele pode então ser separado deste elemento por meio de precipitação fracionada dos sulfetos ( o sulfeto de polônio é menos solúvel do que o sulfeto de bismuto ).

Atualmente, no entanto, o polônio é produzido no reator nuclear por bombardeio de nêutrons de bismuto:

${\ displaystyle \ mathrm {{} ^ {209} Bi + n \ rightarrow {} ^ {210} Bi \ rightarrow {} ^ {210} Po + \ beta ^ {-}}}$

A meia-vida t _½ para o decaimento beta de ²¹⁰ Bi é de 5,01 dias. Os dois elementos são então separados por destilação ( ponto de ebulição do polônio: 962  ° C ; ponto de ebulição do bismuto: 1564 ° C). Outro método é a extração com derretimento de hidróxido a temperaturas em torno de 400 ° C. A produção anual mundial é de aproximadamente 100 g.

propriedades

O polônio é um metal branco prateado brilhante . A modificação α é o único metal que possui uma estrutura cristalina primitiva cúbica . Apenas os cantos de um cubo são preenchidos com átomos de polônio. Essa estrutura cristalina só é encontrada nas modificações de alta pressão do fósforo e do antimônio .

As propriedades químicas são comparáveis ​​às do bismuto vizinho do período esquerdo . É metalicamente condutivo e com sua nobreza redox fica entre o ródio e a prata .

O polônio se dissolve em ácidos como o ácido clorídrico , ácido sulfúrico e ácido nítrico com a formação do íon Po ²⁺ rosa-vermelho . Os íons Po ²⁺ em soluções aquosas são lentamente oxidados a íons Po ⁴⁺ amarelos , pois a radiação alfa do polônio forma compostos oxidantes na água.

Isótopos

Dos isótopos de polônio , todos radioativos, os isótopos ¹⁹⁰ Po a ²¹⁸ Po são conhecidos. As meias-vidas são bastante diferentes e variam de cerca de ^3,10-7 segundos para ²¹² Po a 103 anos para o ²⁰⁹ Po produzido artificialmente .

O isótopo ²¹⁰ Po de ocorrência natural mais comum tem meia-vida de 138 dias e se decompõe no isótopo de chumbo ²⁰⁶ Pb com a emissão de radiação alfa . Por causa dessa meia-vida curta, o ²¹⁰ Po usado industrialmente é extraído principalmente artificialmente em usinas nucleares.

Significado radiotoxicológico

O polônio representa o maior risco como produto da decomposição do gás nobre radioativo , o radônio . O radônio no ar aumenta o risco de desenvolver câncer de pulmão . A causa real não é o radônio, mas a inalação dos produtos de decaimento do radônio de vida curta que, em contraste com o radônio gasoso, se acumulam no trato respiratório. Os isótopos de polônio ²¹⁰ Po, ²¹² Po, ²¹⁴ Po, ²¹⁶ Po e ²¹⁸ Po, que estão entre os produtos do decaimento , têm o maior efeito radiológico porque emitem partículas alfa .

Embora a radiação alfa seja protegida das células mortas pela camada superior da pele, por exemplo, quando é exposta a efeitos externos, ela tem um efeito altamente prejudicial para as pessoas quando os emissores alfa entram no corpo. O polônio é distribuído no tecido corporal através da corrente sanguínea. O efeito destrutivo é inicialmente perceptível como doença da radiação em células que se dividem com frequência (por exemplo, epitélio intestinal, medula óssea). Além da queda de cabelo e fraqueza geral, os sintomas típicos também incluem diarréia , anemia e sangramento pelo nariz, boca, gengivas e reto.

O polônio é excretado do corpo humano com meia-vida biológica de cerca de 50 dias. Resíduos e produtos de decomposição são encontrados principalmente nas fezes e cerca de 10% na urina. Além disso, as incorporações são difíceis de detectar do exterior e o diagnóstico é difícil, uma vez que quase nenhuma radiação gama é emitida.

Os fumantes são expostos a uma exposição específica ao polônio. As possíveis fontes são os fertilizantes fosfatados usados ​​no cultivo do tabaco e a adsorção de insumos atmosféricos pelas plantas de tabaco. As proporções de carcinógenos ao alcatrão e a exposição radioativa no processo de carcinogênese são controversas. Estima-se que 9 a 14% dos cânceres de pulmão em fumantes sejam causados ​​pela radioatividade ingerida pela fumaça do tabaco.

usar

Em alguns ionizadores industriais é usado para ²¹⁰ Po. B. em sistemas em que papel, têxteis ou materiais sintéticos são enrolados ou quando as lentes ópticas devem ser liberadas de cargas estáticas .

As velas de ignição Firestone continham o metal pesado radioativo nos EUA por volta de 1940. Deve ionizar o ar e assim estender a duração da faísca de ignição.

²¹⁰ Po desenvolve 140 watts de calor por grama, razão pela qual foi usado em baterias de radionuclídeos de vida curta , por exemplo, para os veículos lunares soviéticos Lunochod 1 e Lunochod 2 . A produção de calor é suficiente para derreter um corpo de polônio. Hoje, apenas isótopos de longa duração de outros elementos são geralmente usados.

O polônio emissor alfa é usado em conjunto com o berílio em fontes de nêutrons transportáveis . A seguinte reação nuclear é usada para gerar nêutrons livres :

${\ displaystyle \ mathrm {{} _ {4} ^ {9} Be + {} _ {2} ^ {4} \ alpha \ to {} ^ {1} {} _ {6} ^ {2} C + {} _ {0} ^ {1} n}}$

O polônio também foi usado como fonte de nêutrons em armas nucleares . Por exemplo, nas bombas atômicas americanas Little Boy e Fat Man , que foram lançadas sobre Hiroshima e Nagasaki , iniciadores feitos de polônio e berílio foram usados ​​para iniciar a reação em cadeia .

Polônio como um veneno

Alexander Litvinenko

2006, o segredo britânico morreu MI6 derramado, ex-agente do Serviço de Segurança Federal da Federação Russa FSB e, posteriormente, crítico de Putin Alexander Litvinenko dos efeitos da doença causada pela radiação Po em ²¹⁰ . O polônio provavelmente foi dado a ele por meio de chá contaminado.

Yasser Arafat

A partir de julho de 2012, foram publicados vários estudos que tratam de um possível envenenamento do presidente palestino Yasser Arafat, que morreu em 2004, com ²¹⁰ pos.

links

Polonídeos

Os polonídeos são compostos semelhantes a sais nos quais o ânion polonídeo Po ²⁻ está presente e são considerados os compostos mais estáveis ​​do polônio. Os polonídeos bem conhecidos são o poloneto de sódio , o poloneto de magnésio e o poloneto de chumbo .

Compostos de oxigênio

O óxido de polônio (IV) (PoO ₂ ) _x , como o óxido de seu vizinho grupo telúrio ( dióxido de telúrio , (TeO ₂ ) _x ), é um composto iônico que ocorre em uma modificação amarela e uma vermelha. O óxido de polônio (II) preto (PoO) e o óxido de polônio (VI) (PoO ₃ ) também são conhecidos.

Sulfuretos

O monossulfeto de polônio preto (PoS) é obtido pela precipitação do polônio dissolvido em ácido com sulfeto de hidrogênio .

Compostos de hidrogênio

O polônio hidrogênio (H ₂ Po) é um composto de hidrogênio que é líquido à temperatura ambiente e do qual vários polonídeos podem ser derivados.

Halides

Os halogenetos de polônio são conhecidos com as fórmulas empíricas PoX ₂ , PoX ₄ e PoX ₆ . Estes incluem difluoreto de polônio , dicloreto de polônio (vermelho rubi), dibrometo de polônio (marrom roxo) e tetrafluoreto de polônio , tetracloreto de polônio amarelo claro , tetrabrometo de polônio vermelho e tetraiodeto de polônio preto . A síntese de hexafluoreto de polônio (PoF ₆ ) foi tentada em 1945, mas não levou a nenhum resultado claro; o ponto de ebulição foi estimado em −40 ° C.

Links da web

• Aspectos ambientais e de saúde do polônio
• Método para a determinação de polônio-210 na urina em um laboratório radioquímico em Forschungszentrum Jülich

Evidência individual

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6. ↑ Os perigos provenientes da radioatividade não pertencem às propriedades a serem classificadas de acordo com a rotulagem do GHS. Com relação a outros perigos, este elemento ainda não foi classificado ou uma fonte confiável e citável ainda não foi encontrada.
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