Κύριος επιστήμη

Χημικό στοιχείο θορίου

Χημικό στοιχείο θορίου
Χημικό στοιχείο θορίου

Βίντεο: O Περιοδικός Πίνακας 2024, Ιούλιος

Βίντεο: O Περιοδικός Πίνακας 2024, Ιούλιος
Anonim

Θόριο (Th), ραδιενεργό χημικό στοιχείο της σειράς ακτινοειδών του περιοδικού πίνακα, ατομικός αριθμός 90; είναι ένα χρήσιμο πυρηνικό αντιδραστήρα. Το Θόριο ανακαλύφθηκε (1828) από τον Σουηδό χημικό Jöns Jacob Berzelius. Είναι ασημί λευκό αλλά γίνεται γκρι ή μαύρο όταν εκτίθεται στον αέρα. Είναι περίπου το μισό άφθονο από το μόλυβδο και είναι τρεις φορές πιο άφθονο από το ουράνιο στο φλοιό της Γης. Το θόριο ανακτάται στο εμπόριο από το ορυκτό μονοζαμίτη και εμφανίζεται επίσης σε άλλα ορυκτά όπως ο θωρίτης και ο θωριανίτης. Θόριο μέταλλο έχει παραχθεί σε εμπορικές ποσότητες με αναγωγή του τετραφθοριούχου (THF 4) και διοξείδιο (THO 2) και με ηλεκτρόλυση του τετραχλωριούχου (ThCl 4). Το στοιχείο ονομάστηκε για τον Νορβηγό θεό Θορ.

στοιχείο ακτινοειδούς: Πρακτικές εφαρμογές των ακτινοειδών

Το θόριο, επίσης, είναι δυνητικά μεγάλης οικονομικής αξίας, επειδή ένα από τα ισότοπά του, το θόριο-232, μπορεί να μετατραπεί σε

Το μέταλλο μπορεί να εξωθείται, να τυλίγεται, να σφυρηλατείται, να στρέφεται και να περιστρέφεται, αλλά το σχέδιο είναι δύσκολο λόγω της χαμηλής αντοχής του θορίου. Αυτή και άλλες φυσικές ιδιότητες όπως τα σημεία τήξεως και βρασμού επηρεάζονται σημαντικά από μικρές ποσότητες ορισμένων ακαθαρσιών, όπως άνθρακα και διοξείδιο του θορίου. Το θόριο προστίθεται σε κράματα μαγνησίου και μαγνησίου για τη βελτίωση της αντοχής τους σε υψηλή θερμοκρασία. Έχει χρησιμοποιηθεί σε εμπορικά φωτοηλεκτρικά κύτταρα για τη μέτρηση υπεριώδους φωτός μήκους κύματος που κυμαίνεται από 2000 έως 3750 angstroms. Προστέθηκε στο γυαλί, το θόριο αποδίδει γυαλιά με υψηλό δείκτη διάθλασης, χρήσιμο για εξειδικευμένες οπτικές εφαρμογές. Ήταν προηγουμένως σε μεγάλη ζήτηση ως συστατικό μανδύα για λαμπτήρες αερίου και κηροζίνης και έχει χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή νημάτων βολφραμίου για λαμπτήρες και σωλήνες κενού.

Η ραδιενέργεια του θορίου βρέθηκε ανεξάρτητα (1898) από τον Γερμανό χημικό Gerhard Carl Schmidt και από τη Γάλλη φυσική Marie Curie. Το φυσικό θόριο είναι ένα μείγμα ραδιενεργών ισότοπων, κυρίως το πολύ μακράς διάρκειας θόριο-232 (1,40 × 10 ημιζωή 10 ετών), ο γονέας της σειράς ραδιενεργών αποσύνθεσης του θορίου. Άλλα ισότοπα εμφανίζονται φυσικά στη σειρά αποσύνθεσης ουρανίου και ακτινίου και το θόριο υπάρχει σε όλα τα μεταλλεύματα ουρανίου. Το Thorium-232 είναι χρήσιμο σε αντιδραστήρες αναπαραγωγής, επειδή κατά τη σύλληψη νετρονίων αργής κίνησης αποσυντίθεται σε σχάσιμο ουράνιο-233. Παρασκευάστηκαν συνθετικά ισότοπα. θόριο-229 (7.880 ετών ημιζωής), που σχηματίζεται στην αλυσίδα αποσύνθεσης που προέρχεται από το συνθετικό ακτινοειδές στοιχείο neptunium, χρησιμεύει ως ιχνηλάτης για το συνηθισμένο θόριο (θόριο-232).

Το θόριο παρουσιάζει κατάσταση οξείδωσης +4 σε όλες σχεδόν τις ενώσεις του. Το ιόν Th4+ σχηματίζει πολλά πολύπλοκα ιόντα. Το διοξείδιο (ThO 2), μια πολύ πυρίμαχη ουσία, έχει πολλές βιομηχανικές εφαρμογές. το νιτρικό θόριο διατίθεται ως εμπορικό άλας.

Ιδιότητες στοιχείου

ατομικός αριθμός 90
ατομικό βάρος 232.038
σημείο τήξης περίπου 1.700 ° C (3.100 ° F)
σημείο βρασμού περίπου 4.000 ° C (7.200 ° F)
ειδικό βάρος περίπου 11,66 (17 ° C)
κατάσταση οξείδωσης +4
διαμόρφωση ηλεκτρονίων αέριας ατομικής κατάστασης [Rn] 6d 2 7s 2