Wissenschaft

Periodensystem der Elemente: Thorium-Fakten

Ordnungszahl: 90

Symbol: Th

Atomgewicht : 232.0381

Entdeckung: Jons Jacob Berzelius 1828 (Schweden)

Elektronenkonfiguration : [Rn] 6d 2 7s 2

Wortherkunft: Benannt nach Thor, dem nordischen Gott des Krieges und des Donners

Isotope: Alle Isotope von Thorium sind instabil. Die Atommassen reichen von 223 bis 234. Th-232 kommt auf natürliche Weise mit einer Halbwertszeit von 1,41 x 10 10 Jahren vor. Es ist ein Alpha-Emitter, der sechs Alpha- und vier Beta-Zerfallsschritte durchläuft, um das stabile Isotop Pb-208 zu werden.

Eigenschaften: Thorium hat einen Schmelzpunkt von 1750 ° C, einen Siedepunkt von. 4790 ° C, ein spezifisches Gewicht von 11,72, eine Wertigkeit von +4 und manchmal +2 oder +3. Reines Thoriummetall ist ein luftstabiles Silberweiß, das über Monate seinen Glanz behalten kann. Reines Thorium ist weich, sehr duktil und kann gezogen, gepresst und kaltgewalzt werden. Thorium ist dimorph und geht bei 1400 ° C von einer kubischen Struktur zu einer kubisch-raumzentrierten Struktur über. Der Schmelzpunkt von Thoriumoxid beträgt 3300 ° C, was dem höchsten Schmelzpunkt der Oxide entspricht. Thorium wird langsam von Wasser angegriffen. Es löst sich in den meisten Säuren außer Salzsäure nicht leicht auf . Durch sein Oxid kontaminiertes Thorium wird langsam grau und schließlich schwarz. Die physikalischen Eigenschaften des Metalls hängen stark von der Menge des vorhandenen Oxids ab. Pulverisiertes Thorium ist pyrophor und muss mit Vorsicht behandelt werden. Durch Erhitzen von Thoriumspänen in der Luft entzünden sie sich und brennen mit einem strahlend weißen Licht. Thorium zerfällt unter Bildung von Radongas, einem Alpha-Emitter und einer Strahlungsgefahr. Daher erfordern Bereiche, in denen Thorium gelagert oder gehandhabt wird, eine gute Belüftung.

Verwendung: Thorium wird als Kernkraftquelle verwendet. Die innere Wärme der Erde wird größtenteils auf das Vorhandensein von Thorium und Uran zurückgeführt. Thorium wird auch für tragbare Gaslampen verwendet. Thorium ist mit Magnesium legiert, um bei erhöhten Temperaturen Kriechfestigkeit und hohe Festigkeit zu verleihen. Die niedrige Austrittsarbeit und die hohe Elektronenemission machen Thorium nützlich für die Beschichtung von Wolframdraht, der in elektronischen Geräten verwendet wird. Das Oxid wird verwendet, um Labortiegel und Glas mit einer geringen Dispersion und einem hohen Brechungsindex herzustellen. Das Oxid wird auch als Katalysator bei der Umwandlung von Ammoniak in Salpetersäure, bei der Herstellung von Schwefelsäure und beim Cracken von Erdöl verwendet.

Quellen: Thorium kommt in Thorit (ThSiO 4 ) und Thorianit (ThO 2 + UO 2 ) vor. Thorium kann aus Monzonit gewonnen werden, das 3-9% ThO 2 enthält, das mit anderen Seltenen Erden assoziiert ist. Thoriummetall kann durch Reduktion von Thoriumoxid mit Calcium, durch Reduktion von Thoriumtetrachlorid mit einem Alkalimetall, durch Elektrolyse von wasserfreiem Thoriumchlorid in einem geschmolzenen Gemisch aus Kalium- und Natriumchloriden oder durch Reduktion von Thoriumtetrachlorid mit wasserfreiem Zinkchlorid erhalten werden.

Elementklassifizierung: Radioaktive Seltene Erden (Actinide)

 

Physikalische Thoriumdaten

Dichte (g / cm³): 11,78

Schmelzpunkt (K): 2028

Siedepunkt (K): 5060

Aussehen: graues, weiches, formbares, duktiles, radioaktives Metall

Atomradius (pm): 180

Atomvolumen (cm³ / mol): 19,8

Kovalenter Radius (pm): 165

Ionenradius : 102 (+ 4e)

Spezifische Wärme (bei 20 ° CJ / g mol): 0,113

Schmelzwärme (kJ / mol): 16,11

Verdampfungswärme (kJ / mol): 513,7

Debye-Temperatur (K): 100,00

Pauling Negativity Number: 1.3

Erste ionisierende Energie (kJ / mol): 670,4

Oxidationszustände : 4

Gitterstruktur: Gesichtszentriert kubisch

Gitterkonstante (Å): 5,080

Referenzen: Los Alamos National Laboratory (2001), Crescent Chemical Company (2001), Lange’s Handbook of Chemistry (1952), CRC Handbook of Chemistry & Physics (18. Aufl.)

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