46. Свойства тория и его соединений. Получение и области применения.

Свойства тория.

Th [ ] 5f1 [ ] 6d1 7s2, +3, аналог R

Th […6S²6P⁶ ] 5f0 [ ] 6d2 7s2 +4, аналог 4d: Zr, Hf.

Th + O2 ThO2. Взрыв.

Получение: Тh3(РO4)4 + 12NaOH  (t) 3Th(OH)4 + 4Na3РO4.

Физич. св-ва: Период полураспада 1,4*10¹⁰лет; t плавления 1750; плотность 11,7

Химич. св-ва: Явл. активным Ме, активным восстановителем. По активности уступают только щелочным, щелочно-земельным и Ln ; Е⁰ Th⁴⁺/Th = -1,9В

а) Взаимодействует практически со всеми неметаллами:

Th + O₂ = Th O₂

Th – порошок самовозгорающийся

б) С щелочами не реагирует

Th+ NаOH 

в) С катализаторами окислителями (H₂SO₄ конц; HNO₃)

3Th⁰+ 16HN⁺⁵O3 3Th⁺⁴ (NO₃)₄ + 4N⁺²O+8H₂O

г) Th+F2 ThF4 t пл= -1,9В

Свойства соединений тория Th^(+4). Проявляет только основн. св-ва. Реагирует только с кислотами:

ThO₂+ HNO₃ Th(NO₃)₄ + H2O ; Th(N03)4 + 4NaOH Th(OH)4| + 4NaN03.

Th(OH)4 + 4HCI ThCl4 + 4H20. ; Тh(NО3)4 + 2Na2C03 + H2O ТhОСО3 + 4NANO3 + Н2О + CO2.

ThOCO3 + 3Na2C03 + H2O Na4[Тh(СО3)4] + 2NaOH. Kч=8.

Th(N03)4 + 2(NH4)C2O4 Th(C204)2 + 4NH4NO3. ; Th(C204)2 + 2(NH4)C204 (NH4)4[Th(C204)4] K4=8.

ThF4 + 4Na2C03 Na4[Th(CO3)4] + 4NaF. ; Th(N03)4 + K4[Fe(CN)6] Th[Fe(CN)6] + 4KN03.

Th[Fe(CN)6] + 4Na2C03 Na4[Th(C03)4] + Na4[Fe(CN)6].

Гидролиз:

Th(NO3)4 +2H2O Th(OH)2(NO3)2+ 2HNO3 ; Th(NO3)2+ NaCO3 ThCO3 осадок +2NaNO3

Получение тория.

Th(C2O4)2  (t) ThO2 + 2CO + 2CO2.

Металлотермия: Th02 + Ca  (t) Th3 + CaO. Без воды. Иначе взрыв.

Электролиз расплава: K2[ThFe6](KCI, NaCI) Th3 (порошкообразный) + Cl2.

Иодидное рафинирование (газотранспортные реакции):

ThI4 (Дельта, ну треугольничик такой)Th + 2I2. Th02/Th3N4/ThC+l2 не идёт.

1 зона: Th + I2  (t) Thl4 (газ) -> во вторую зону.

2 зона: Thl4  (t) Th (чистый) + 2I2.

47. Радиоактивность и радиохим превращения веществ. Стабильные и нестабильные изотопы. Применение.

Радиоактивность и радиохимические превращения.

Радиохимия изучает химию ядерных превращений и сопутствующие им физико-химические процессы, а также химию радиоактивных вещ-в.

Радиоактивность – это самопроизвольное испускания, ионизирующего излучения каким-либо элементом в результате распада его атомного ядра.

Радиохимические превращения - тоже самое, что ядернохимические реакции превращения =реакции в принципе. Ядерные реакции - те реакции, в которых ядра одних хим.эл-тов превращаются в ядра других хим. эл-тов под воздействием излучения.

Изотопы – это атомы одного и того же химического элемента, различающиеся массовыми числами из-за разного содержания нейтронов в ядре атома.

Изотопы бывают:

1.Стабильные – это те изотопы, кот. Не подвергаются радиоактивному распаду и в природе сохраняются сколь угодно долго;

2.Нестабильные(радиоизотопы, радионуклиды) – это те изотопы, кот. подвергаются радиоактивному распаду, в природе их содержание постоянно уменьшается (их 1800 в природе).

Стабильность изотопа связывают со стабильностью ядра его строения. Полагают, что ядра имеют строение подобно электронным облачкам. Для ядер существуют стабильные ядерные конфигурации, как правило с четным количеством нейтронов и нечетным протонов. Применение радиоактивных изотопов для изучения диффузии в твёрдых телах. Диффузионные процессы играют чрезвычайно важную роль в ряде областей техники, в частности в металлургии. А также применяются в области медицины.