โพโลเนียมไดออกไซด์

หน่วยเซลล์ของ โพโลเนียมไดออกไซด์ทรง ลูกบาศก์ (สีขาว = Po , สีเหลือง = O )
ชื่อ
ชื่อตามระบบ IUPAC โพโลเนียมไดออกไซด์
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	7446-06-2
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
เคมสไปเดอร์	52083691
มหาวิทยาลัย	JC742031MY Y
อินชิ InChI=1S/2O.Po คีย์:  VEGDJCLVAHXQEM-UHFFFAOYSA-N
รอยยิ้ม O=[Po]=O
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	ปูโอ
มวลโมลาร์	240.98 กรัม/โมล[ 1 ]
รูปร่าง	ของแข็งผลึกสีเหลืองอ่อน[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
ความหนาแน่น	8.9 กรัม/ซม. 3 [ 1 ]
จุดหลอมเหลว	500  °C (932  °F; 773  K) (สลายตัว) [ 1 ] [ 2 ]ระเหิดที่ 885 °C (ภายใต้ออกซิเจน ) [ 2 ] [ 4 ]
โครงสร้าง
โครงสร้างผลึก	ฟลูออไรต์สัญลักษณ์เพียร์สันcF12
กลุ่มอวกาศ	Fm 3ม. (เลขที่ 225)
ค่าคงที่แลตติส	a  =  0.5637 นาโนเมตร[ 3 ]
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

โพโลเนียมไดออกไซด์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อโพโลเนียม(IV)ออกไซด์ ) เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรเคมีPo O เป็นหนึ่งในสามออกไซด์ของโพโลเนียมอีกสองชนิดคือโพโลเนียมโมโนออกไซด์ (PoO) และโพโลเนียมไตรออกไซด์ (PoO ) เป็นของแข็งผลึกสีเหลืองอ่อนที่อุณหภูมิห้อง ภายใต้ ความดันต่ำ(เช่นสุญญากาศ ) จะสลายตัวเป็นโพโลเนียมธาตุและออกซิเจนที่อุณหภูมิ 500  °C เป็นออกไซด์ของโพโลเนียมที่เสถียรที่สุดและเป็นอินเตอร์แคลโคเจน^{[ 5 ]}

ที่อุณหภูมิห้อง โพลonium ไดออกไซด์มี โครงสร้างผลึกแบบ ลูกบาศก์ศูนย์กลางหน้า ( ฟลูออไรต์ ) เมื่อให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง จะตกผลึกในระบบผลึกแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสรูปแบบลูกบาศก์มีสีเหลืองอ่อน ในขณะที่รูปแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสมีสีแดง โพลonium ไดออกไซด์จะเปลี่ยนสีเข้มขึ้นเมื่อได้รับความร้อน และมีสีน้ำตาลช็อกโกแลตที่จุดระเหิด 885  °C ^{[ 2 ] [ 3 ]}รัศมีไอออนของPo ⁴⁺ไอออนมีรัศมี 1.02 หรือ 1.04 Åดังนั้น อัตราส่วนของรัศมีไอออนPo ⁴⁺/ O ²⁻มีค่าประมาณ 0.73 ซึ่งเป็นขีดจำกัดล่างของความเสถียรของระบบผลึกทรงลูกบาศก์ ทำให้โพโลเนียมไดออกไซด์สามารถมีการปรับเปลี่ยนได้สองแบบ เมื่อเตรียมใหม่ โพโลเนียมไดออกไซด์จะอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสเสมอ และจะเปลี่ยนเป็นรูปทรงลูกบาศก์หลังจากทิ้งไว้หรือหลังจากทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว^{[ 6 ]}

โพโลเนียมไดออกไซด์ไม่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเนื่องจากโพโลเนียมมีน้อยในธรรมชาติและ ต้องใช้อุณหภูมิสูง (250 °C) ในการสร้างไดออกไซด์^{[ 2 ]}

โพโลเนียมไดออกไซด์เตรียมได้จากการทำปฏิกิริยาของโพโลเนียมธาตุกับออกซิเจนที่อุณหภูมิ 250  °C หรือโดยการสลายตัวด้วยความร้อนของโพโลเนียม(IV) ไฮดรอกไซด์ (PoO(OH) ) หรือเกลือโพโลเนียมต่างๆ เช่นโพโลเนียมไดซัลเฟต (Po(SO ) ) โพโลเนียมซีลีเนต (Po(SeO ) ) หรือโพโลเนียมเตตระไนเตรต (Po(NO ) ) ^{[ 2 ] [ 4 ]}

เมื่ออยู่ในไฮโดรเจนโพโลเนียมไดออกไซด์จะถูกรีดิวซ์ อย่างช้าๆ เป็นโพโลเนียมโลหะที่อุณหภูมิ 200  °C การรีดิวซ์แบบเดียวกันนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 250  °C ในแอมโมเนียหรือไฮโดรเจนซัลไฟด์เมื่อให้ความร้อนในซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่อุณหภูมิ 250  °C จะเกิดสารประกอบสีขาว ซึ่งอาจเป็นโพโลเนียมซัลไฟต์ [ ^{6 ] เมื่อ}โพโลเนียมไดออกไซด์ไฮเดรต จะเกิด กรดโพโลนัส (H PoO ตะกอนสีเหลืองอ่อน ที่มีปริมาตร มาก แม้จะมีชื่อว่ากรดโพโลนัส แต่กรดโพโลนัสเป็น สารประกอบแอ มโฟเทอริกที่ทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและเบส^{[ 2 ] [ 4 ]}

การเติม ฮาโลเจนลง ในโพโลเนียมไดออกไซด์ด้วยไฮโดรเจนเฮไลด์จะให้โพโลเนียมเตตระเฮไลด์ : ^{[ 2 ]}

PoO + 4 HF → PoF + 2 H O

PoO + 4 HCl → PoCl + 2 H O

PoO + 4 HBr → PoBr + 2 H O

PoO + 4 สูง → PoI + 2 H O

ในปฏิกิริยา โพโลเนียมไดออกไซด์มีพฤติกรรมคล้ายกับเทลลูเรียมไดออกไซด์ซึ่งเป็นสารประกอบในกลุ่มเดียวกัน โดยสร้างเกลือ Po(IV) อย่างไรก็ตาม ลักษณะความเป็นกรดของออกไซด์ของแชลโคเจนจะลดลงเมื่อลงไปตามหมู่ และโพโลเนียมไดออกไซด์และโพโลเนียม(IV) ไฮดรอกไซด์มีความเป็นกรดน้อยกว่าสารประกอบในกลุ่มเดียวกันที่มีน้ำหนักเบากว่ามาก^{[ 6 ]}ตัวอย่างเช่นSO , SO , SeO , SeO และTeO เป็นกรด แต่TeO เป็นแอมโฟเทอริก และ PoO แม้จะเป็นแอมโฟเทอริก แต่ก็ยังแสดงลักษณะ ความเป็น เบสอยู่ บ้าง ^{[ 7 ]}

ปฏิกิริยาของโพโลเนียมไดออกไซด์กับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์หรือโพแทสเซียมไนเตรตในอากาศจะให้โพแทสเซียมโพโลไนต์ ที่ไม่มีสี (K PoO ): ^{[ 6 ]}

PoO + 2 KOH → K PoO + H O

PoO + 2 KNO → K PoO + 2 NO

โพโลเนียมไดออกไซด์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ แอนไอออน โพโลไนต์ ( PoO ²⁻ ) คล้ายกับความสัมพันธ์ระหว่างโพโลเนียมไตรออกไซด์และ แอนไอออน โพโลเนต ( PoO ²⁻ )

โพโลเนียมไดออกไซด์ไม่มีประโยชน์ใดๆ นอกเหนือจากการวิจัยพื้นฐาน^{[ 6 ]}

โพลonium ไม่ว่าจะอยู่ในรูปธาตุหรือสารประกอบโพลonium ใดๆ เช่น โพลonium ไดออกไซด์ ก็เป็นสารกัมมันตรังสี สูงมาก ดังนั้น PoO จึง ต้องจัดการในกล่องถุงมือกล่องถุงมือจะต้องถูกห่อหุ้มด้วยกล่องอีกกล่องหนึ่งที่คล้ายกับกล่องถุงมือ โดยรักษาความดันให้สูงกว่ากล่องถุงมือแรกเล็กน้อยเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุกัมมันตรังสีรั่วไหลออกมา ถุงมือที่ทำจากยาง ธรรมชาติ ไม่สามารถป้องกันรังสีจากโพลonium ได้เพียงพอ จำเป็นต้องใช้ถุงมือผ่าตัด ถุงมือ ที่ทำจากนีโอพรีนสามารถป้องกันรังสีจากโพลonium ได้ดีกว่ายางธรรมชาติ^{[ 6 ]}