polonio

propiedades
[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 4 84 Po Tabla periódica
Generalmente
Nombre , símbolo , número atómico	Polonio, Po, 84
Categoría de elemento	Rieles
Grupo , período , bloque	16 , 6 , p
Mirar	plateado
número CAS	7440-08-6 ( 209 Po)
Número CE	231-118-2
Tarjeta de información ECHA	100.028.289
Fracción de masa de la envoltura terrestre	2,1 · 10 −11  ppm
Atómico
Masa atomica	209,98 u
Radio atómico (calculado)	190 (135) pm
Radio covalente	140 pm
Radio de Van der Waals	197 pm
Configuración electronica	[ Xe ] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p 4
1. Energía de ionización	Octavo.418 070 (4) eV ≈ 811.8 kJ / mol
2. Energía de ionización	19.3 (1,7) eV ≈ 1 860 kJ / mol
3. Energía de ionización	27.3 (7) eV ≈ 2 630 kJ / mol
4. Energía de ionización	36.0 (1,7) eV ≈ 3 470 kJ / mol
5. Energía de ionización	57.0 (1,9) eV ≈ 5 500 kJ / mol
6. Energía de ionización	69.1 (2,0) eV ≈ 6 670 kJ / mol
Físicamente
Estado fisico	firmemente
Modificaciones	α-Po, β-Po
Estructura cristalina	cúbico-primitivo (α-Po) romboédrico (β-Po)
densidad	9,196 g / cm 3
Punto de fusion	527 K (254 ° C)
punto de ebullición	1235 K (962 ° C)
Volumen molar	22,97 10 −6 m 3 mol −1
Calor de vaporización	aprox.100 kJ / mol
Calor de fusión	aprox.13 kJ mol −1
Conductividad eléctrica	2.5 · 10 6 A · V −1 · m −1
Conductividad térmica	20 W m −1 K −1
Químicamente
Estados de oxidación	(−2), 2, 4 , 6
Potencial normal	0,37 V (Po 2+ + 2 e - → Po)
Electronegatividad	2.0 ( escala de Pauling )
Isótopos
isótopo NUEVA HAMPSHIRE 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 segundos α 7.595 207 Pb 211 m Po {syn.} 25 s α 9.057 207 Pb ESO 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 ESO 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 en 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 en
Para otros isótopos, consulte la lista de isótopos.
Información sobre peligros y seguridad
Radioactivo
Etiquetado de peligro GHS sin clasificación disponible
En la medida de lo posible y habitual, se utilizan unidades SI . A menos que se indique lo contrario, los datos proporcionados se aplican a condiciones estándar .

El polonio es un elemento químico radiactivo con el símbolo del elemento Po y el número atómico 84. En la tabla periódica se encuentra en el sexto grupo principal o el decimosexto  grupo IUPAC , por lo que se le asigna a los calcógenos .

historia

La existencia de un elemento muy radiante en la pechblenda que contiene uranio fue postulada por primera vez en 1898 por la pareja casada Pierre y Marie Curie . En honor a la tierra natal de Marie Curie, Polonia , la llamaron Polonio (de la palabra latina "Polonia"). No lograron aislarlo, sino solo en 1902 por el químico Willy Marckwald , quien caracterizó este elemento como radiotellurium . Por el descubrimiento y descripción del polonio (junto con el radio ), Marie Curie recibió el Premio Nobel de Química en 1911 .

Extracción y fabricación

Los isótopos de polonio son productos intermedios de la serie del torio y la serie del uranio-radio , produciendo este último el isótopo ²¹⁰ Po más común . Por lo tanto, el polonio se puede obtener del procesamiento de la pecblenda (1000 toneladas de uranio y pecblenda contienen aproximadamente 0,03 gramos de polonio). Se acumula junto con el bismuto . A continuación, se puede separar de este elemento mediante precipitación fraccionada de los sulfuros ( el sulfuro de polonio es menos soluble que el sulfuro de bismuto ).

Sin embargo, hoy en día, el polonio se produce en el reactor nuclear por bombardeo de neutrones de bismuto:

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

La vida media t _½ para la desintegración beta de ²¹⁰ Bi es de 5,01 días. A continuación, los dos elementos se separan por destilación ( punto de ebullición del polonio: 962  ° C ; punto de ebullición del bismuto: 1564 ° C). Otro método es la extracción con hidróxido fundido a temperaturas alrededor de los 400 ° C. La producción anual mundial es de aproximadamente 100 g.

propiedades

El polonio es un metal blanco plateado brillante . La modificación α es el único metal que tiene una estructura cristalina primitiva cúbica . Solo las esquinas de un cubo están llenas de átomos de polonio. Por lo demás, esta estructura cristalina solo se encuentra en las modificaciones de fósforo y antimonio a alta presión .

Las propiedades químicas son comparables a las de su vecino del período izquierdo , el bismuto . Es metálico conductor y con su nobleza redox se sitúa entre el rodio y la plata .

El polonio se disuelve en ácidos como el ácido clorhídrico , el ácido sulfúrico y el ácido nítrico con la formación del ion Po ²⁺ rojo rosado . Los iones Po ²⁺ en soluciones acuosas se oxidan lentamente a iones amarillos Po ⁴⁺ , ya que la radiación alfa del polonio forma compuestos oxidantes en el agua.

Isótopos

De los isótopos de polonio , todos los cuales son radiactivos, se conocen los isótopos ¹⁹⁰ Po a ²¹⁸ Po. Las semividas son bastante diferentes y oscilan entre 3 · 10 ⁻⁷ segundos para ²¹² Po y 103 años para las ²⁰⁹ Po producidas artificialmente .

El más común, de origen natural de isótopos ²¹⁰ Po tiene una vida media de 138 días y se descompone en el plomo isótopo ²⁰⁶ Pb con la emisión de radiación alfa . Debido a esta corta vida media, el ²¹⁰ Po de uso industrial se extrae predominantemente de forma artificial en plantas de energía nuclear.

Importancia radiotoxicológica

El polonio presenta el mayor riesgo como producto de la desintegración del gas noble radiactivo radón . El radón en el aire aumenta el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón . La causa real no es el radón, sino la inhalación de los productos de desintegración del radón de vida corta que, a diferencia del radón gaseoso, se acumulan en el tracto respiratorio. Los isótopos de polonio ²¹⁰ Po, ²¹² Po, ²¹⁴ Po, ²¹⁶ Po y ²¹⁸ Po, que se encuentran entre los productos de desintegración , tienen el mayor efecto radiológico porque emiten partículas alfa .

Mientras que la radiación alfa está protegida de las células muertas por la capa superior de la piel, por ejemplo, cuando está expuesta a efectos externos, tiene un efecto altamente dañino en las personas cuando los emisores alfa ingresan al cuerpo. El polonio se distribuye en el tejido corporal a través del torrente sanguíneo. El efecto destructivo se nota inicialmente como enfermedad por radiación en las células que se dividen con frecuencia (por ejemplo, epitelio intestinal, médula ósea). Además de la caída del cabello y la debilidad general, los síntomas típicos también incluyen diarrea , anemia y sangrado por la nariz, la boca, las encías y el recto.

El polonio se excreta del cuerpo humano con una vida media biológica de alrededor de 50 días. Los residuos y productos de descomposición se encuentran principalmente en las heces y alrededor del 10% en la orina. Además, las incorporaciones son difíciles de detectar desde el exterior y el diagnóstico es complicado, ya que apenas se emite radiación gamma.

Los fumadores están expuestos a una exposición específica al polonio. Las posibles fuentes son tanto los fertilizantes fosfatados utilizados en el cultivo del tabaco como la adsorción de aportes atmosféricos por las plantas de tabaco. Las proporciones de carcinógenos de alquitrán y exposición radiactiva en el proceso de carcinogénesis son controvertidas. Se estima que entre el 9 y el 14% de los cánceres de pulmón en los fumadores son causados ​​por la radiactividad ingerida a través del humo del tabaco.

usar

En algunos ionizadores industriales se utiliza ²¹⁰ Po. B. en sistemas en los que se enrollan papel, textiles o materiales sintéticos, o cuando las lentes ópticas deben liberarse de cargas estáticas .

Las bujías de Firestone contenían el metal pesado radiactivo en los EE. UU. Alrededor de 1940. Debería ionizar el aire y así extender la duración de la chispa de encendido.

²¹⁰ Po desarrolla 140 vatios de calor por gramo, por lo que se utilizó en baterías de radionúclidos de corta duración , por ejemplo, para los vehículos lunares soviéticos Lunochod 1 y Lunochod 2 . La salida de calor es suficiente para fundir un cuerpo de polonio. Hoy en día, generalmente solo se utilizan isótopos de vida más larga de otros elementos.

El polonio emisor alfa se utiliza junto con berilio en fuentes de neutrones transportables . La siguiente reacción nuclear se utiliza para generar neutrones libres :

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

El polonio también se utilizó como fuente de neutrones en armas nucleares . Por ejemplo, en las bombas atómicas estadounidenses Little Boy y Fat Man , que se lanzaron sobre Hiroshima y Nagasaki , se utilizaron iniciadores hechos de polonio y berilio para iniciar la reacción en cadena .

Polonio como veneno

Alexander Litvinenko

2006, el secreto británico murió derramado MI6 , ex agente del Servicio de Seguridad Federal de la Federación de Rusia FSB y más tarde crítico de Putin Alexander Litvinenko de los efectos de la enfermedad por radiación causada por ²¹⁰ Po . Probablemente le habían dado el polonio a través de té contaminado.

Yasser Arafat

A julio de 2012 se publicaron varios estudios que tratan de un posible envenenamiento del presidente palestino Yasser Arafat, fallecido en 2004, con ²¹⁰ pos.

Enlaces

Polónidos

Las polónidas son compuestos salinos en los que está presente el anión polónido Po ²⁻ y se consideran los compuestos más estables del polonio. Las polonidas bien conocidas son la polonida de sodio , la polonida de magnesio y la polonida de plomo .

Compuestos de oxigeno

El óxido de polonio (IV) (PoO ₂ ) _x , como el óxido de su grupo vecino, el telurio ( dióxido de telurio , (TeO ₂ ) _x ), es un compuesto iónico que se presenta en una modificación amarilla y roja. También se conocen el óxido de polonio (II) negro (PoO) y el óxido de polonio (VI) (PoO ₃ ).

Sulfuros

El monosulfuro de polonio negro (PoS) se obtiene precipitando polonio disuelto en ácido con sulfuro de hidrógeno .

Compuestos de hidrógeno

El hidrógeno polonio (H ₂ Po) es un compuesto de hidrógeno que es líquido a temperatura ambiente y del que se pueden derivar numerosos polonidos.

Haluros

Los haluros de polonio se conocen con las fórmulas empíricas PoX ₂ , PoX ₄ y PoX ₆ . Estos incluyen difluoruro de polonio , dicloruro de polonio (rojo rubí), dibromuro de polonio (marrón púrpura) y tetrafluoruro de polonio , tetracloruro de polonio amarillo claro , tetrabromuro de polonio rojo y tetrayoduro de polonio negro . La síntesis de hexafluoruro de polonio (PoF ₆ ) se intentó en 1945, pero no condujo a ningún resultado claro; el punto de ebullición se estimó en -40 ° C.

enlaces web

• Aspectos sanitarios y medioambientales del polonio
• Método para la determinación de polonio-210 en orina en un laboratorio radioquímico en Forschungszentrum Jülich

Evidencia individual

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