二酸化ポロニウム
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| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC体系名 二酸化ポロニウム | |
| 識別子 | |
3Dモデル（JSmol） | |
| ケムスパイダー | |
| ユニイ | |
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| プロパティ | |
| PoO 2 | |
| モル質量 | 240.98 g/mol [ 1 ] |
| 外観 | 淡黄色の結晶性固体[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] |
| 密度 | 8.9 g/cm 3 [ 1 ] |
| 融点 | 500 °C (932 °F; 773 K) （分解）[ 1 ] [ 2 ] 885 °C で昇華（酸素存在下）[ 2 ] [ 4 ] |
| 構造 | |
| 蛍石、ピアソン記号cF12 | |
| Fm 3 m（No 225） | |
a = 0.5637 nm [ 3 ] | |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
二酸化ポロニウム（酸化ポロニウム(IV)とも呼ばれる）は、化学式Po O 2で表される化合物である。ポロニウムの酸化物には3種類あり、他の2つは一酸化ポロニウム（PoO）と三酸化ポロニウム（PoO 3 ）である。室温では淡黄色の結晶性固体である。減圧（真空など）下では、500℃でポロニウムと酸素に分解する。ポロニウムの酸化物の中で最も安定しており、カルコゲン間化合物である。[ 5 ]
構造と外観
室温では、二酸化ポロニウムは面心立方晶（蛍石型）の結晶構造をとる。高温に加熱すると正方晶系に結晶化する。立方晶は淡黄色、正方晶は赤色である。二酸化ポロニウムは加熱すると暗色化し、昇華点の885℃ではチョコレートブラウンとなる。[ 2 ] [ 3 ] Poのイオン半径は4歳以上イオンの半径は1.02Åまたは1.04Åである。したがって、イオン半径Poの比は4歳以上/お2−約0.73は立方晶系の安定下限であり、二酸化ポロニウムは2つの形態をとることができる。調製直後の二酸化ポロニウムは常に正方晶であり、放置するか強く冷却すると立方晶に変化する。[ 6 ]
発生
二酸化ポロニウムは、自然界でのポロニウムの希少性と二酸化ポロニウムの形成に必要な高温（250℃）のために、自然界には存在しません。[ 2 ]
準備
二酸化ポロニウムは、元素ポロニウムを酸素と250℃で反応させるか、水酸化ポロニウム(IV) (PoO(OH) 2 )、または二硫酸ポロニウム(Po(SO 4 ) 2 )、セレン酸ポロニウム(Po(SeO 4 ) 2 ) 、四硝酸ポロニウム(Po(NO 3 ) 4 ) などの様々なポロニウム塩の熱分解によって製造される。[ 2 ] [ 4 ]
化学
二酸化ポロニウムは水素中に置かれると、 200℃でゆっくりと金属ポロニウムに還元されます。アンモニアまたは硫化水素中では、250℃で同様の還元が起こります。二酸化硫黄中で250℃で加熱すると、白色の化合物、おそらく亜硫酸ポロニウムが生成されます。[ 6 ]二酸化ポロニウムが水和すると、淡黄色のかさ高い沈殿物であるポロニウム酸（H 2 PoO 3 ）が生成されます。ポロニウム酸はその名前にもかかわらず、両性化合物であり、酸と塩基の両方と反応します。[ 2 ] [ 4 ]
二酸化ポロニウムをハロゲン化水素でハロゲン化すると、四ハロゲン化ポロニウムが得られる。[ 2 ]
- PoO 2 + 4 HF → PoF 4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HCl → PoCl 4 + 2H 2 O
- PoO 2 + 4 HBr → PoBr 4 + 2 H 2 O
- PoO 2 + 4 HI → PoI 4 + 2 H 2 O
反応において、二酸化ポロニウムは同族体の二酸化テルルと非常によく似ており、Po(IV)塩を形成する。しかし、カルコゲン酸化物の酸性はグループの下に行くほど低下し、二酸化ポロニウムと水酸化ポロニウム(IV)は、より軽い同族体よりも酸性がはるかに低くなる。[ 6 ]例えば、SO2、SO3 、 SeO2、SeO3、TeO3は酸性であるが、TeO2は両性であり、PoO2は両性でありながら、いくらか塩基性を示す。[ 7 ]
二酸化ポロニウムと水酸化カリウムまたは硝酸カリウムを空気中で反応させると、無色のカリウムポロナイト（K 2 PoO 3）が得られる。[ 6 ]
- PoO 2 + 2 KOH → K 2 PoO 3 + H 2 O
- PoO 2 + 2 KNO 3 → K 2 PoO 3 + 2 NO
二酸化ポロニウムはポロナイト陰イオン（PoO2−3）、三酸化ポロニウムとポロネートアニオン（PoO2−4）。
アプリケーション
二酸化ポロニウムは基礎研究以外では用途がない。[ 6 ]
予防
ポロニウムは、元素状であっても二酸化ポロニウムなどのポロニウム化合物であっても、極めて放射性が高い。そのため、PoO 2はグローブボックス内で取り扱う必要がある。グローブボックスはさらに、グローブボックスと同様の別のボックスで密閉し、放射性物質の漏出を防ぐため、最初のグローブボックスよりもわずかに高い圧力に維持する必要がある。天然ゴム製の手袋はポロニウムからの放射線を十分に防ぐことができないため、手術用手袋が必要である。ネオプレン製の手袋は天然ゴムよりもポロニウムからの放射線を効果的に遮蔽する。[ 6 ]
参考文献
- ^ a b c d Haynes, William M.編 (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press . p. 4.81. ISBN 978-1-4398-5511-9。
- ^ a b c d e f g h Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry , イーグルソン, Mary; Brewer, William 訳, サンディエゴ/ベルリン: Academic Press/De Gruyter, p. 594, ISBN 0-12-352651-5
- ^ a b c Bagnall, KW; D'Eye, RWM (1954). 「金属ポロニウムおよび二酸化ポロニウムの調製」 . J. Chem. Soc. RSC : 4295– 4299. doi : 10.1039/JR9540004295 . 2012年6月12日閲覧。
- ^ a b cグリーンウッド, ノーマン・N. ; アーンショウ, アラン (1997).元素化学（第2版）.バターワース・ハイネマン. p. 780. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry、Eagleson, Mary; Brewer, William 訳、サンディエゴ/ベルリン: Academic Press/De Gruyter、p. 585、ISBN 0-12-352651-5
- ^ a b c d e f Bagnall, KW (1962). 「ポロニウムの化学」.無機化学と放射化学の進歩. ニューヨーク:アカデミック・プレス. pp. 197– 230. ISBN 978-0-12-023604-6. 2012年6月14日閲覧。
{{cite book}}:ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ） - ^エビング、ダレル・D.; ギャモン、スティーブン・D. (2009).一般化学（第9版）. ボストン: ホートン・ミフリン社. p. 320. ISBN 978-0-618-85748-7. 2012年6月14日閲覧。
