Utama sains

Unsur kimia radon

Unsur kimia radon
Unsur kimia radon

Video: GAS MULIA - Helium, Neon, Argon, Kripton, Xenon, Radon 2024, Jun

Video: GAS MULIA - Helium, Neon, Argon, Kripton, Xenon, Radon 2024, Jun
Anonim

Radon (Rn), unsur kimia, gas radioaktif berat Kumpulan 18 (gas mulia) dari jadual berkala, yang dihasilkan oleh kerosakan radioaktif radium. (Radon pada awalnya disebut emisiasi radium.) Radon adalah gas tidak berwarna, 7.5 kali lebih berat daripada udara dan lebih dari 100 kali lebih berat daripada hidrogen. Gas mencair pada suhu −61.8 ° C (−79.2 ° F) dan membeku pada suhu −71 ° C (−96 ° F). Pada penyejukan lebih jauh, radon padat bersinar dengan cahaya kuning lembut yang menjadi oren-merah pada suhu udara cair (−195 ° C [−319 ° F]).

Radon jarang terdapat di alam kerana isotopnya berumur pendek dan kerana sumbernya, radium, adalah unsur langka. Atmosfera mengandungi jejak radon di dekat tanah akibat rembesan dari tanah dan batu, yang keduanya mengandungi jumlah radium sebentar. (Radium berlaku sebagai produk peluruhan semula jadi uranium yang terdapat dalam pelbagai jenis batuan.)

Pada akhir 1980-an, gas radon yang berlaku secara semula jadi telah dikenal sebagai bahaya kesihatan yang berpotensi serius. Pereputan radioaktif uranium dalam mineral, terutama granit, menghasilkan gas radon yang dapat meresap melalui tanah dan batu dan memasuki bangunan melalui ruang bawah tanah (radon mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada udara) dan melalui bekalan air yang berasal dari telaga (radon mempunyai kelarutan yang ketara dalam air). Gas dapat terkumpul di udara rumah-rumah yang kurang berventilasi. Pereputan radon menghasilkan “anak perempuan” radioaktif (polonium, bismut, dan isotop plumbum) yang dapat ditelan dari air sumur atau dapat diserap dalam zarah debu dan kemudian bernafas ke paru-paru. Pendedahan terhadap kepekatan tinggi radon ini dan anak perempuannya selama bertahun-tahun dapat meningkatkan risiko terkena barah paru-paru. Memang, radon kini dianggap sebagai penyebab barah paru-paru terbesar di kalangan bukan perokok di Amerika Syarikat. Tahap radon tertinggi di rumah yang dibina di atas formasi geologi yang mengandungi simpanan mineral uranium.

Sampel radon pekat disediakan secara sintetik untuk tujuan perubatan dan penyelidikan. Biasanya, bekalan radium disimpan dalam bejana kaca dalam larutan berair atau dalam bentuk pepejal berpori dari mana radon dapat mengalir dengan mudah. Setiap beberapa hari, radon terkumpul dipam, dimurnikan, dan dimampatkan ke dalam tiub kecil, yang kemudiannya ditutup dan dikeluarkan. Tiub gas adalah sumber sinar gamma yang menembusi, yang datang terutamanya dari salah satu produk peluruhan radon, bismut-214. Tiub radon seperti itu telah digunakan untuk terapi radiasi dan radiografi.

Radon semula jadi terdiri daripada tiga isotop, satu dari masing-masing dari tiga siri radioaktif-disintegrasi semula jadi (uranium, thorium, dan aktium siri). Ditemui pada tahun 1900 oleh ahli kimia Jerman Friedrich E. Dorn, radon-222 (separuh hayat 3.823 hari), isotop paling lama hidup, muncul dalam siri uranium. Nama radon kadang-kadang disediakan untuk isotop ini untuk membezakannya dari dua isotop semula jadi yang lain, yang disebut toron dan aktinon, kerana masing-masing berasal dari siri thorium dan aktinum.

Radon-220 (thoron; paruh 51.5 saat) pertama kali diperhatikan pada tahun 1899 oleh saintis Inggeris Robert B. Owens dan Ernest Rutherford, yang memperhatikan bahawa sebilangan radioaktiviti sebatian thorium dapat diletupkan oleh angin di makmal. Radon-219 (actinon; paruh 3,92 saat), yang dikaitkan dengan actinium, ditemui secara bebas pada tahun 1904 oleh ahli kimia Jerman Friedrich O. Giesel dan ahli fizik Perancis André-Louis Debierne. Isotop radioaktif yang mempunyai jisim antara 204 hingga 224 telah dikenal pasti, yang paling lama hidup adalah radon-222, yang mempunyai waktu paruh 3.82 hari. Semua isotop mereput menjadi produk akhir helium yang stabil dan isotop logam berat, biasanya memimpin.

Atom radon mempunyai konfigurasi elektronik yang sangat stabil iaitu lapan elektron di cangkang luar, yang menyumbang kepada ciri unsur kimia yang tidak aktif. Radon, bagaimanapun, tidak lengai secara kimia. Sebagai contoh, kewujudan sebatian radon difluorida, yang nampaknya lebih stabil secara kimia daripada sebatian gas mulia reaktif lain, krypton dan xenon, ditubuhkan pada tahun 1962. Jangka hayat Radon yang pendek dan radioaktiviti bertenaga tinggi menyebabkan kesukaran untuk penyelidikan eksperimen sebatian radon.

Apabila campuran jumlah jejak radon-222 dan gas fluorin dipanaskan hingga kira-kira 400 ° C (752 ° F), radon fluorida tidak mudah terbentuk. Sinaran α yang kuat dari jumlah radic millicurie dan curie memberikan tenaga yang mencukupi untuk membolehkan radon dalam jumlah sedemikian bertindak balas secara spontan dengan fluor gas pada suhu bilik dan dengan fluor cair pada suhu −196 ° C (-321 ° F). Radon juga dioksidakan oleh halogen fluorida seperti larutan HF ClF 3, BrF 3, BrF 5, IF 7, dan [NiF 6] 2− dalam memberikan larutan radon fluorida yang stabil. Produk reaksi fluorinasi ini belum dianalisis secara terperinci kerana jisimnya yang kecil dan radioaktif yang kuat. Walaupun demikian, dengan membandingkan tindak balas radon dengan reaksi krypton dan xenon, kita dapat menyimpulkan bahawa radon membentuk difluorida, RnF 2, dan turunan difluorida. Kajian menunjukkan bahawa radon ion terdapat dalam banyak penyelesaian ini dan dipercayai Rn 2+, RnF +, dan RnF 3 -. Tingkah laku kimia radon mirip dengan fluorida logam dan selaras dengan kedudukannya dalam jadual berkala sebagai unsur logam.

Sifat Elemen

nombor atom 86
isotop paling stabil (222)
takat lebur −71 ° C (−96 ° F)
takat didih −62 ° C (−80 ° F)
ketumpatan (1 atm, 0 ° C [32 ° F]) 9.73 g / liter (0.13 auns / gelen)
keadaan pengoksidaan 0, +2
konfigurasi elektron. (Xe) 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6