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二氧化钋

十一月 02, 2023

二氧化钋 ，又称氧化钋(IV)是一种无机化合物，化学式PoO2。它是钋的三个氧化物之一，另外两个是一氧化钋(PoO) 和 三氧化钋(PoO3)。它在室温下是淡黄色晶体。在低压（例如真空）下，它会在 500 °C 以上分解成钋和氧。 它是钋最稳定的氧化物，也是一种氧族元素互化物（英语：interchalcogen）。[5]

二氧化钋
系统名
Polonium dioxide
识别
CAS号 7446-06-2
SMILES
 
  • O=[Po]=O
性质
化学式 PoO2
摩尔质量 240.98 g/mol[1] g·mol⁻¹
外观 淡黄色晶体[1][2][3]
密度 8.9 g/cm3[1]
熔点 500 °C（773 K）（(分解)[1][2]
在 885 °C 下升华(氧存在下)[2][4]）
结构
晶体结构 萤石，皮尔逊符号 cF12
空间群 Fm3m (No 225)
晶格常数 a = 0.5637 nm[3]
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

结构和外观 编辑

在室温下，二氧化钋有着萤石结构。当加热时，它会转变成四方晶系。萤石结构的二氧化钋是淡黄色的，而四方晶系的是红色的。 随着温度的升高，二氧化钋的颜色也越来越深，到了升华点 885 °C 时变成了巧克力色。[2][3]Po4+
 的离子半径是 1.02 或 1.04 Å。因此， Po4+
/O2−
 的半径比是 0.73，是形成萤石结构所需的半径比的下限，因此二氧化钋有两种结构。 当刚制备时，二氧化钋总是呈四方晶系，在静置或强烈冷却后变为萤石结构。 [6]

天然存在 编辑

二氧化钋不存在于自然界。这是由于钋在自然界中的稀有度和形成二氧化物所需的温度（250 °C）而不存在。[2]

制备 编辑

二氧化钋可以由钋和氧在 250 °C 下化合而成。它也可以由氢氧化钋(IV) (PoO(OH)2)， 二硫酸钋 (Po(SO4)2)，硒酸钋 (Po(SeO4)2)或四硝酸钋 (Po(NO3)4)的热分解而成。[2][4]

化学性质 编辑

在 200 °C的氢气下，二氧化钋会缓慢还原成金属钋。 这种还原在 250 °C 下的 氨或硫化氢中也会发生。 当二氧化钋在二氧化硫中加热到 250 °C时，一种白色物质会因此产生，可能是亚硫酸钋。[6] 当二氧化钋水解时，会形成亚钋酸（H2PoO3），并形成浅黄色沉淀。亚钋酸是两性化合物，与酸和碱反应。 [2][4]

二氧化钋和卤化氢的反应可以形成四卤化钋：[2]

PoO2 + 4 HF → PoF4 + 2 H2O
PoO2 + 4 HCl → PoCl4 + 2 H2O
PoO2 + 4 HBr → PoBr4 + 2 H2O
PoO2 + 4 HI → PoI4 + 2 H2O

在反应中，二氧化钋表现的像二氧化碲，形成 Po(IV) 盐。不过，氧族元素氧化物的酸性会随着族往下而变弱，因此二氧化钋和氢氧化钋(IV) 比它们较轻的同类物有更弱的酸性。[6] 举个例子，SO2、SO3、SeO2、SeO3 和 TeO3是酸性的，不过TeO2是两性的。 PoO2 也是两性的，甚至它带有一点的碱性。[7]

二氧化钋和氢氧化钾或硝酸钾的反应形成亚钋酸钾 (K2PoO3)：[6]

PoO2 + 2 KOH → K2PoO3 + H2O
PoO2 + 2 KNO3 → K2PoO3 +2 NO

二氧化钋和亚钋酸根 (PoO2−
3)的关系类似于三氧化钋和 钋酸根 (PoO2−
4)的关系。

应用 编辑

除了学术研究以外，二氧化钋目前没有用处。[6]

危险性 编辑

所有钋化合物，包括二氧化钋，都是强放射性 的，需要存放于手套箱。 这个手套箱还必须封闭在与手套箱类似的另一个箱中，并保持在比手套箱稍低的压力下，以防止放射性物质泄漏。 天然橡胶制成的手套不能提供足够的防护来防止钋的辐射，手术手套是必要的。 氯丁橡胶制手套比天然橡胶手套有更高的抗放射性能力。[6]

参考资料 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Haynes, William M. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 92nd. CRC Press. 2011: 4.81. ISBN 978-1-4398-5511-9. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon, Wiberg, Nils , 编, Inorganic Chemistry, 由Eagleson, Mary; Brewer, William翻译, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter: 594, 2001, ISBN 0-12-352651-5 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Bagnall, K. W.; D'Eye, R. W. M. The Preparation of Polonium Metal and Polonium Dioxide. J. Chem. Soc. (RSC). 1954: 4295–4299 [12 June 2012]. doi:10.1039/JR9540004295. （原始内容于2020-05-08）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan. Chemistry of the elements. 2016: 780. ISBN 978-0-7506-3365-9. OCLC 1040112384 （英语）. 
  5. ^ Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon, Wiberg, Nils , 编, Inorganic Chemistry, 由Eagleson, Mary; Brewer, William翻译, San Diego/Berlin: Academic Press/De Gruyter: 585, 2001, ISBN 0-12-352651-5 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Bagnall, K. W. The Chemistry of Polonium. Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. New York: Academic Press. 1962: 197–230 [June 14, 2012]. ISBN 978-0-12-023604-6. （原始内容于2015-01-25）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  7. ^ Ebbing, Darrell D.; Gammon, Steven D. General Chemistry 9. Boston: Houghton Mifflin Company. 2009: 320 [June 14, 2012]. ISBN 978-0-618-85748-7. （原始内容于2014-05-08）.  （页面存档备份，存于互联网档案馆）

十一月 02, 2023
二氧化钋, 又称氧化钋, 是一种无机化合物, 化学式poo2, 它是钋的三个氧化物之一, 另外两个是一氧化钋, 三氧化钋, poo3, 它在室温下是淡黄色晶体, 在低压, 例如真空, 它会在, 以上分解成钋和氧, 它是钋最稳定的氧化物, 也是一种氧族元素互化物, 英语, interchalcogen, 系统名polonium, dioxide识别cas号, 7446, 2smiles, o性质化学式, poo2摩尔质量, 外观, 淡黄色晶体, 密度, 熔点, 分解, 下升华, 氧存在下, 结构晶体结构, 萤石, 皮. 二氧化钋 又称氧化钋 IV 是一种无机化合物 化学式PoO2 它是钋的三个氧化物之一 另外两个是一氧化钋 PoO 和 三氧化钋 PoO3 它在室温下是淡黄色晶体 在低压 例如真空 下 它会在 500 C 以上分解成钋和氧 它是钋最稳定的氧化物 也是一种氧族元素互化物 英语 interchalcogen 5 二氧化钋系统名Polonium dioxide识别CAS号 7446 06 2SMILES O Po O性质化学式 PoO2摩尔质量 240 98 g mol 1 g mol 外观 淡黄色晶体 1 2 3 密度 8 9 g cm3 1 熔点 500 C 773 K 分解 1 2 在 885 C 下升华 氧存在下 2 4 结构晶体结构 萤石 皮尔逊符号 cF12空间群 Fm3m No 225 晶格常数 a 0 5637 nm 3 若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 结构和外观 2 天然存在 3 制备 4 化学性质 5 应用 6 危险性 7 参考资料结构和外观 编辑在室温下 二氧化钋有着萤石结构 当加热时 它会转变成四方晶系 萤石结构的二氧化钋是淡黄色的 而四方晶系的是红色的 随着温度的升高 二氧化钋的颜色也越来越深 到了升华点 885 C 时变成了巧克力色 2 3 Po4 的离子半径是 1 02 或 1 04 A 因此 Po4 O2 的半径比是 0 73 是形成萤石结构所需的半径比的下限 因此二氧化钋有两种结构 当刚制备时 二氧化钋总是呈四方晶系 在静置或强烈冷却后变为萤石结构 6 天然存在 编辑二氧化钋不存在于自然界 这是由于钋在自然界中的稀有度和形成二氧化物所需的温度 250 C 而不存在 2 制备 编辑二氧化钋可以由钋和氧在 250 C 下化合而成 它也可以由氢氧化钋 IV PoO OH 2 二硫酸钋 Po SO4 2 硒酸钋 Po SeO4 2 或四硝酸钋 Po NO3 4 的热分解而成 2 4 化学性质 编辑在 200 C的氢气下 二氧化钋会缓慢还原成金属钋 这种还原在 250 C 下的 氨或硫化氢中也会发生 当二氧化钋在二氧化硫中加热到 250 C时 一种白色物质会因此产生 可能是亚硫酸钋 6 当二氧化钋水解时 会形成亚钋酸 H2PoO3 并形成浅黄色沉淀 亚钋酸是两性化合物 与酸和碱反应 2 4 二氧化钋和卤化氢的反应可以形成四卤化钋 2 PoO2 4 HF PoF4 2 H2O PoO2 4 HCl PoCl4 2 H2O PoO2 4 HBr PoBr4 2 H2O PoO2 4 HI PoI4 2 H2O在反应中 二氧化钋表现的像二氧化碲 形成 Po IV 盐 不过 氧族元素氧化物的酸性会随着族往下而变弱 因此二氧化钋和氢氧化钋 IV 比它们较轻的同类物有更弱的酸性 6 举个例子 SO2 SO3 SeO2 SeO3 和 TeO3是酸性的 不过TeO2是两性的 PoO2 也是两性的 甚至它带有一点的碱性 7 二氧化钋和氢氧化钾或硝酸钾的反应形成亚钋酸钾 K2PoO3 6 PoO2 2 KOH K2PoO3 H2O PoO2 2 KNO3 K2PoO3 2 NO二氧化钋和亚钋酸根 PoO2 3 的关系类似于三氧化钋和 钋酸根 PoO2 4 的关系 应用 编辑除了学术研究以外 二氧化钋目前没有用处 6 危险性 编辑所有钋化合物 包括二氧化钋 都是强放射性 的 需要存放于手套箱 这个手套箱还必须封闭在与手套箱类似的另一个箱中 并保持在比手套箱稍低的压力下 以防止放射性物质泄漏 天然橡胶制成的手套不能提供足够的防护来防止钋的辐射 手术手套是必要的 氯丁橡胶制手套比天然橡胶手套有更高的抗放射性能力 6 参考资料 编辑 1 0 1 1 1 2 1 3 Haynes William M 编 CRC Handbook of Chemistry and Physics 92nd CRC Press 2011 4 81 ISBN 978 1 4398 5511 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 Holleman Arnold Frederik Wiberg Egon Wiberg Nils 编 Inorganic Chemistry 由Eagleson Mary Brewer William翻译 San Diego Berlin Academic Press De Gruyter 594 2001 ISBN 0 12 352651 5 3 0 3 1 3 2 Bagnall K W D Eye R W M The Preparation of Polonium Metal and Polonium Dioxide J Chem Soc RSC 1954 4295 4299 12 June 2012 doi 10 1039 JR9540004295 原始内容存档于2020 05 08 页面存档备份 存于互联网档案馆 4 0 4 1 4 2 Greenwood Norman Neill Earnshaw Alan Chemistry of the elements 2016 780 ISBN 978 0 7506 3365 9 OCLC 1040112384 英语 Holleman Arnold Frederik Wiberg Egon Wiberg Nils 编 Inorganic Chemistry 由Eagleson Mary Brewer William翻译 San Diego Berlin Academic Press De Gruyter 585 2001 ISBN 0 12 352651 5 6 0 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 Bagnall K W The Chemistry of Polonium Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry New York Academic Press 1962 197 230 June 14 2012 ISBN 978 0 12 023604 6 原始内容存档于2015 01 25 页面存档备份 存于互联网档案馆 Ebbing Darrell D Gammon Steven D General Chemistry 9 Boston Houghton Mifflin Company 2009 320 June 14 2012 ISBN 978 0 618 85748 7 原始内容存档于2014 05 08 页面存档备份 存于互联网档案馆 取自 https zh wikipedia org w index php title 二氧化钋 amp oldid 73641032, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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