Principal ciència

Element químic de radó

Element químic de radó
Element químic de radó

Vídeo: Els Caçadors d'Elements - Ending Català 2024, Juny

Vídeo: Els Caçadors d'Elements - Ending Català 2024, Juny
Anonim

Radó (Rn), element químic, un gas radioactiu pesant del Grup 18 (gasos nobles) de la taula periòdica, generat per la desintegració radioactiva del radi. El Radó és un gas incolor, 7,5 vegades més pesat que l'aire i més de 100 vegades més pesat que l'hidrogen. El gas liqua a −61.8 ° C (−79.2 ° F) i es congela a −71 ° C (−96 ° F). En refredar-se més, el radó sòlid brilla amb una llum de color groc suau que es torna vermell ataronjat a la temperatura de l’aire líquid (−195 ° C [−319 ° F]).

El radó és de naturalesa rara perquè els seus isòtops són de poca durada i perquè la seva font, el radi, és un element escàs. L’atmosfera conté rastres de radó a prop del sòl com a conseqüència d’una filtració del sòl i de les roques, ambdues contenen quantitats minimes de ràdio. (El radi es produeix com a producte de descomposició natural de l'urani present en diversos tipus de roques.)

A finals de la dècada de 1980, el gas radó que es produïa de manera natural havia de ser reconegut com un perill potencial per a la salut. La desintegració radioactiva de l’urani en minerals, especialment el granit, genera gas radó que es pot difondre a través del sòl i la roca i entrar als edificis a través dels soterranis (el radó té una densitat més alta que l’aire) i a través dels subministraments d’aigua derivats dels pous (el radó té una solubilitat important en l’aigua). El gas es pot acumular a l’aire de cases mal ventilades. La decadència del radó produeix “filles” radioactives (poloni, bismut i isòtops de plom) que poden ser ingerides d’aigua del pou o que poden ser absorbides en partícules de pols i després respirar als pulmons. L’exposició a altes concentracions d’aquest radó i de les seves filles al llarg de molts anys pot augmentar molt el risc de desenvolupar càncer de pulmó. De fet, es considera que el radó és la causa més gran de càncer de pulmó entre els no fumadors dels Estats Units. Els nivells de radó són els més elevats a les cases construïdes sobre formacions geològiques que contenen dipòsits minerals d’urani.

Les mostres concentrades de radó es preparen sintèticament amb finalitats mèdiques i de recerca. Típicament, es manté un subministrament de radi en un vas de vidre en una solució aquosa o en forma d’un sòlid porós des del qual el fluó pot fluir fàcilment. Cada pocs dies, el radó acumulat es bomba, es purifica i es comprimeix en un petit tub, que després es segella i s’elimina. El tub de gas és una font de raigs gamma penetrants, que provenen principalment d’un dels productes de descomposició del radó, el bismut-214. Aquests tubs de radó s'han utilitzat per a radioteràpia i radiografia.

El radó natural consta de tres isòtops, un de cadascuna de les tres sèries naturals de desintegració radioactiva (la sèrie d'urani, tori i actini). Descobert el 1900 pel químic alemany Friedrich E. Dorn, el radó-222 (vida mitja vida de 3.823 dies) apareix a la sèrie d'urani de la vida més llarga. De vegades, el nom de radó es reserva per a aquest isòtop per distingir-lo dels altres dos isòtops naturals, anomenats thoron i actinon, perquè tenen el seu origen en el tori i la sèrie actinium, respectivament.

El radó-220 (toró; 51,5 segones de vida mitja) va ser observat per primera vegada el 1899 pels científics britànics Robert B. Owens i Ernest Rutherford, que van observar que part de la radioactivitat dels compostos de tori podia eliminar les brises al laboratori. El radó-219 (actinon; 3,92 segones de vida mitja), que s’associa a l’actinium, va ser trobat independentment el 1904 pel químic alemany Friedrich O. Giesel i el físic francès André-Louis Debierne. S'han identificat isòtops radioactius amb masses que van des del 204 fins al 224, essent el radó-222 que més temps ha durat, que té una semivida de 3,82 dies. Tots els isòtops decauen en productes finals estables d’heli i isòtops de metalls pesants, generalment plom.

Els àtoms de radó posseeixen una configuració electrònica particularment estable de vuit electrons a la closca externa, que dóna compte de la característica inactivitat química de l'element. El radó, però, no és inert químicament. Per exemple, l'existència del difluorur de radó compost, que és aparentment més estable químicament que els compostos dels altres gasos nobles reactius, el criptó i el xenó, es va establir el 1962. La poca vida útil de Radó i la seva radioactivitat d'alta energia causen dificultats per a la investigació experimental. de compostos de radó.

Quan es barreja una barreja de quantitats de radó-222 i gas fluor a aproximadament 400 ° C (752 ° F), es forma un fluorur de radó no volàtil. La intensa radiació α de miliurie i cúli de radó proporciona una energia suficient per permetre que el radó en aquestes quantitats reaccioni espontàniament amb fluor gasós a temperatura ambient i amb fluor líquid a -196 ° C (-321 ° F). El radó també s’oxida amb fluorurs d’halògens com ClF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7 i [NiF 6] 2- en HF, per donar solucions estables de fluorur de radó. Els productes d’aquestes reaccions de fluorització no s’han analitzat amb detall a causa de les seves petites masses i la intensa radioactivitat. Tot i això, si es comparaven les reaccions del radó amb les del criptó i del xènon, s'ha pogut deduir que el radó forma un difluorur, RnF 2 i els derivats del difluorur. Els estudis demostren que el radó iònic està present en moltes d’aquestes solucions i es creu que és Rn 2+, RnF + i RnF 3 -. El comportament químic del radó és similar al d’un fluorur metàl·lic i és coherent amb la seva posició a la taula periòdica com a element metaloide.

Propietats dels elements

nombre atòmic 86
Isòtop més estable (222)
punt de fusió −71 ° C (−96 ° F)
punt d'ebullició −62 ° C (−80 ° F)
densitat (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) 9,73 g / litre (0,13 uncia / galó)
estats d’oxidació 0, +2
configuració d’electrons. (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6