|
|
|
|
|
Símbol: Ra |
Nombre atòmic: 88 |
|
|
Radi |
Radio |
Radium |
Radium |
Grup: 2 |
Període: 7 |
|
|
Família: alcalinotèrris |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Pierre Curie, Marie Curie i M. G. Bémont |
Nacionalitat: França |
Any: 1898 |
|||
|
Origen del
nom: de la paraula llatina
“radius” que vol dir raig. |
Una mica
d’història: L’isòtop
226 fou descobert en 1898, a França, pels esposos Curie i el seu
col·laborador M. G. Bémont en els residus obtinguts mentre
treballaven amb una pechblenda del nord de Bohèmia. S’adonaren que el mineral era
més radioactiu que el seu component principal, l’urani, i van
separar el mineral en moltes fraccions químiques a fi
d’aïllar les fonts desconegudes de radioactivitat. Una de les
fraccions, aïllada utilitzant sulfur de bismut, contenia una
substància nova fortament radioactiva que els Curie van anomenar
poloni. En una altra de les fraccions, un clorur de bari altament radioactiu,
van reconèixer la presència d’un altre nou element, el
radi. En 1911, A. Debierne i Marie Curie
van aïllar radi metàl·lic per electròlisi
d’una solució de clorur de radi pur, emprant un càtode de
mercuri. |
||||
|
Estat natural: Es troba en minerals d’urani com la pechblenda
(principalment UO2). Una tona de pechblenda pot cedir al voltant
de 0,15g de radi. Les menes que contenen radi es troben a Zaire,
Austràlia, Canadà i USA (Nou Mèxic, Utah i en petites
quantitats en sorres de carnotita a Colorado). La recuperació és costosa. Algunes estimacions suggereixen que cada km2
de terra a una profunditat de 40cm conté al voltant d’1g de
radi. |
Estructura cristal·lina: Sistema cúbic centrat en el cos |
tots els angles rectes a = b = c |
|||
|
Abundància
a l’ésser humà: 0,000001 ppb (parts per bilió) en pes. |
Abundància
a la Terra: dels isòtops de radi, el més abundant i
estable és l’isòtop de massa 226. |
Abundància
al Sistema Solar: 0 |
|||
|
Propietats |
||||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum atòmic
(cm3/mol) |
||||
|
|
5,5 |
- |
45,2 |
|||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
||||
|
sòlid |
973 |
1413 |
|
|||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
||||
|
2,23 |
1,50 (Ra2+) |
- |
|
|||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
|||
|
- |
509,4 |
979,1 |
- |
+2 |
||||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
|||
|
- |
0,89 |
38,3 |
|
|||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
|||
|
159 |
8,5 |
113 |
120 |
18,6 |
||||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: El radi
s’utilitza en laboratoris d’investigació i recerca
nuclears on la seva alta radioactivitat exigeix tècniques de maneig
especials i precaucions. La seva radioactivitat alta
és molt més important que qualsevol toxicitat química,
però des d’un punt de vista químic els seus perills
són similars als del bari. Exposicions a alts nivells de radi
poden causar efectes nocius sobre la salut, com fractura de dents,
anèmia i cataractes. Quan l’exposició és llarga
pot causar càncer i també la mort. Aquests efectes poden ser a
llarg termini i estan causats per la radiació gamma del radi, que
és capaç de viatjar a llargues distàncies a
través de l’aire. |
|||||
|
-2,92 Ra2+/Ra |
Metall |
|||||||
|
Característiques: |
|
|||||||
|
És un element metàl·lic,
blanc platejat però que s’ennegreix quan és exposat a
l’aire, probablement a causa de la formació de nitrur, és
tou i radioactiu. Exhibeix luminiscència, també les seves sals.
Les sals de radi ionitzen
l’atmosfera que els rodeja, per això sembla que emeten un resplendor
blau. Els compostos de radi descarreguen els electroscopis, velen les plaques
fotogràfiques protegides de la llum i produeixen fosforescència
i fluorescència en certs compostos inorgànics com el sulfur de
zinc. Dels isòtops del radi, amb
nombres de massa 206 fins a 232, el més abundant i estable és
l’isòtop de massa 226, la vida mitjana del qual és de
1620 anys. Aquest isòtop emet partícules alfa, formant el gas
radó radioactiu. El 226Ra es forma per
desintegració radioactiva de l’isòtop 230Th, que
és el quart isòtop consecutiu de la sèrie de
desintegració que comença amb el 238U. El radi emet raigs alfa, beta i
gamma i quan està barrejat amb beril·li produeix neutrons. Es desintegra radioactivament fins
arribar a plom estable. El radi és més
d’un milió de vegades més radioactiu que la mateixa massa
d’urani. |
||||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància(%) |
Altres |
|
Radi -
222 |
88 |
134 |
222Ra |
38
segons |
0,00 |
Radioactiu |
|
Radi -
223 |
88 |
135 |
223Ra |
11,435
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Radi -
224 |
88 |
136 |
224Ra |
3,66
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Radi -
225 |
88 |
137 |
225Ra |
14,9
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Radi -
226 |
88 |
138 |
226Ra |
1600
anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Radi -
227 |
88 |
139 |
227Ra |
42
minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Radi -
228 |
88 |
140 |
228Ra |
5,76
anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
Amb l’aire é
més reactiu que el magnesi, s’oxida immediatament per
exposició a l’aire i dona una barreja d’òxid de
radi, RaO, i nitrur de radi, Ra3N2; també
és forma peròxid de radi: 2Ra (s) + O2 (g) à 2RaO (s)
Ra (s) + O2 (g) à RaO2 (s) 3Ra (s) + N2 (g) à Ra3N2 (s) Reacciona fàcilment en
aigua, descompassant-la i formant Ra(OH)2 i hidrogen gas: Ra (s) + 2H2O (g) à Ra(OH)2 (aq) + H2 (g) No és molt segur que
reaccioni directament amb els halògens, encara que es coneixen el
clorur i el bromur de radi. Les sals de radi donen color
vermell en assaigs a la flama.
|
|
Amb aire |
Vigorosa; RaO2 ; Ra3N2
2Ra (s) + O2 (g) à 2RaO (s) Ra
(s) + O2 (g) à RaO2 (s)
3Ra (s)
+ N2 (g) à Ra3N2 (s) |
|
Obtenció |
El radi es forma per
desintegració de l’urani i es troba per tant en els seus
minerals, com la pechblenda. La proporció mitjana en el mineral
d’urani és d’una part de radi per cada tres milions del
mineral (1g per cada 10 tones de mineral). L’extracció des del
mineral es realitza per precipitació dels sulfats insolubles de bari i
de radi, que posteriorment es converteixen en carbonat o sulfur i es dissolen
en àcid clorhídric. A partir d’aquí poden
utilitzar-se tècniques de separació per bescanvi iònic,
procediments de cristal·lització fraccionada de les solucions
de clorur o a petita escala, per electròlisi del clorur de radi fos,
RaCl2 utilitzant un càtode de mercuri, que dona una
amalgama de radi; el metall s’obté per
destil·lació:
càtode: Ra2+ (l)
+ 2e- à Ra ànode: Cl-
(l) à ½ Cl2 (g) + e- Una altra font important de radi
és la recuperació com a subproducte en els reactors nuclears. |
|
El radi ha estat durant molt de temps
l’únic radioisòtop utilitzat en tractaments
d’irradiació terapèutica. La irradiació amb radi
té un efecte nociu sobre les cèl·lules vives i la
sobrexposició produeix cremades. Les cèl·lules
canceroses, no obstant, són freqüentment més sensibles a
la radiació que les cèl·lules normals i poden matar-se
sense danyar seriosament els teixits sans, si es controla i dirigeix
adequadament la radiació. El radi en l’actualitat ha
estat reemplaçat pel 60Co i únicament
s’utilitza en el tractament d’uns pocs tipus de càncer. El radi també s’utilitza
en pintures lluminoses per a rellotges de paret o polsera i esferes de
mesura, així com en senyals visibles en la foscor. Això es basa
en la seva radiació alfa que glopeja un tub de centelleig. També s’usa com a font
de neutrons. |
|
|
És un element radioactiu. La seva radioactivitat alta és molt més important que qualsevol toxicitat química, però des d’un punt de vista químic els seus perills són |