The chemical element thorium is classed as an actinide metal. It was discovered in 1828 by Jöns Jacob Berzelius.
Data Zone
| Classification: | Thorium is an actinide metal |
| Color: | silvery |
| Atomic weight: | 232.,0381, no stable isotopes |
| State: | solid |
| Melting point: | 1750 oC, 2023 K |
| Boiling point: | 4790 oC, 5063 K |
| Electrons: | 90 |
| Protons: | 90 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 142 |
| Electron shells: | 2,8,18,32,18,10,2 |
| Electron configuration: | 6d2 7s2 |
| Density @ 20oC: | 11.7 g/cm3 |
| Atomic volume: | 19.,9 cm3/mol |
| Structure: | face-centered cubic |
Show more, including: Heats, Energies, Oxidation,
Reactions, Compounds, Radii, Conductivities
| Atomic volume: | 19.9 cm3/mol | |
| Structure: | face-centered cubic | |
| Specific heat capacity | 0.113 J g-1 K-1 | |
| Heat of fusion | 16.1 kJ mol-1 | |
| Heat of atomization | 575 kJ mol-1 | |
| Heat of vaporization | 514.,4 kJ mol-1 | |
| 1st ionization energy | 587 kJ mol-1 | |
| 2nd ionization energy | 1110 kJ mol-1 | |
| 3rd ionization energy | 1930 kJ mol-1 | |
| Electron affinity | – | |
| Minimum oxidation number | 0 | |
| Min. common oxidation no. | 0 | |
| Maximum oxidation number | 4 | |
| Max. common oxidation no. | 4 | |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.,3 | |
| volum Polarizabilitate | 32.,e(s) | ThH2, Th4H15 |
| Chloride(s) | ThCl4 | |
| Atomic radius | 179 pm | |
| Ionic radius (1+ ion) | – | |
| Ionic radius (2+ ion) | – | |
| Ionic radius (3+ ion) | – | |
| Ionic radius (1- ion) | – | |
| Ionic radius (2- ion) | – | |
| Ionic radius (3- ion) | – | |
| Thermal conductivity | 54 W m-1 K-1 | |
| Electrical conductivity | 7.,1 x 106 S m-1 | |
| Congelare/punctul de Topire: | 1750 oC, 2023 K |
Toriu tije. Foto: Departamentul de Energie
Descoperirea de Toriu
Toriu a fost descoperit de către Jöns Jacob Berzelius în 1828, în Stockholm, Suedia după ce a primit o mostră de o neobișnuită negru minerale de la Hans Esmark găsit pe o insulă aproape de Brevik, Norvegia.,mineralul conținea un număr mare de elemente cunoscute, inclusiv fier, mangan, plumb, staniu și uraniu, plus o altă substanță pe care Berzelius nu o putea identifica. el a concluzionat că mineralul conținea un element nou.el a numit mineralul negru thorite, în onoarea zeului scandinav Thor. analiza sa a indicat că 57,91% din thorit a fost un oxid al noului element propus, pe care l-a numit toriu. (1)
pentru a izola metalul de toriu, Berzelius a descoperit că cea mai eficientă metodă a fost de a reacționa clorura de toriu cu potasiul, pentru a obține clorură de potasiu și toriu., (Berzelius a făcut clorură de toriu prin amestecarea oxidului de toriu cu carbon și încălzirea la căldură roșie într-un curent de clor gazos. Izolarea toriului de clorura lui Berzelius folosind potasiu a fost similară cu abordarea folosită de Wöhler și Bussy pentru a izola beriliul în 1828 și de Ørsted pentru a izola aluminiul în 1825.Thorium a fost descoperit a fi radioactiv de Gerhard Schmidt în 1898 – primul element după uraniu care a fost identificat ca atare. Marie Curie a găsit acest lucru, de asemenea, independent, mai târziu în același an., (3)
la începutul anilor 1900, Ernest Rutherford și Frederick Soddy au descoperit că toriul s – a descompus în alte elemente la o rată fixă-o descoperire cheie în înțelegerea elementelor radioactive. (4), (5)
o metodă de producere a metalului de toriu de înaltă puritate a fost descoperită în 1925 de Anton Eduard van Arkel și Jan Hendrik De Boer. Iodura de toriu este descompusă pe un filament alb de tungsten fierbinte, creând o bară de cristal de toriu pur. Înainte de descoperirea toriului, Berzelius descoperise alte două elemente, ceriul în 1803 și seleniul în 1817.,
Jöns Jacob Berzelius. Un portret al Academiei Regale Suedeze de științe
Toriu-232 degradare lanț. Aceasta este ceea ce face toriul în mod natural. Dacă, totuși, îl bombardăm cu neutroni, putem produce uraniu-233, din care putem genera energie nucleară.,(Foto: BatesIsBack)
aspect și caracteristici
efecte dăunătoare:
toriul este radioactiv. Se colectează în oase de animale vii, inclusiv oase umane, unde poate rămâne o perioadă lungă de timp. (7)
caracteristici:
toriul este un metal radioactiv, luminos, moale, alb-argintiu, care se estompează extrem de încet (pe parcursul mai multor luni) până la oxidul negru. Cel mai stabil izotop este toriu-232, cu un timp de înjumătățire de 14,05 miliarde de ani., Aproape 100% din toriul găsit pe Pământ este toriu-232, care este doar puțin radioactiv, deoarece are un timp de înjumătățire atât de lung. (Timpul de înjumătățire al uraniului-235 este de 700 de milioane de ani, mai scurt cu un factor de 20.toriul este reactiv chimic și este atacat de oxigen, hidrogen, halogeni și sulf. (6) pulberea de toriu este piroforică (se aprinde spontan în aer). (7)
toriul este dimorfic, schimbându-se de la fața centrată cubic la corpul centrat cubic peste 1360 oC., (6)
toriul are cea mai mare gamă de lichide din orice element, acoperind peste 3000 de grade între punctul său de topire de 2023 K (1750 oC) și punctul său de fierbere de 5063 K (4790 oC).dioxidul de toriu (thoria) are cel mai înalt punct de topire dintre orice oxid cunoscut.
aproape toate Natural toriu este toriu-232 care se descompune încet la grupa 2 metal radiu de emisie de particule alfa.,
Toriu-232 poate fi transformat de către termice (lente) neutroni de fisiune uraniu-233 prin următoarea reacție secvență:
232Th + n ⇒ 233Th
dezintegrare ß ß degradare
233Th ⇒ 233Pa ⇒ 233U
Fisiune de uraniu-233 poate oferi neutroni pentru a începe un nou ciclu. Acest ciclu de reacții este cunoscut sub numele de ciclul toriului. (6)
utilizări ale toriului
o posibilitate interesantă pentru viitor este alimentarea reactoarelor nucleare cu toriu., Nu numai că toriul este mai abundent pe Pământ decât uraniul, dar 1 tonă de toriu minat poate produce la fel de multă energie ca 200 de tone de uraniu minat. (8)
diferența în producția de energie a celor două elemente apare deoarece majoritatea uraniului Extras este uraniu-238, care nu este fisil. (Uraniu natural este de peste 99% uraniu-238 cu doar aproximativ 0,7% din uraniu fisionabil-235.) Aproape toate minat toriu, cu toate acestea, cu ușurință pot fi făcute în uraniu fisionabil izotop uraniu-233 prin neutroni bombardament (așa cum se arată mai sus).,deșeurile dintr-un reactor de toriu își vor pierde radioactivitatea periculoasă după aproximativ 400-500 de ani, comparativ cu multe mii de ani pentru deșeurile nucleare produse astăzi. (8)
cercetarea privind combustibilul toriu continuă în mai multe țări, inclusiv SUA și India. (9)
cele mai multe utilizări non-nucleare ale toriului sunt determinate de proprietățile unice ale oxidului său.dioxidul de toriu a fost folosit în mantalele de gaz Welsbach în secolul al XIX-lea și astăzi aceste mantale pot fi găsite încă în felinarele de camping., (Punctul de topire foarte ridicat al dioxidului de toriu asigură că acesta rămâne solid, Strălucind cu o lumină albă intensă și strălucitoare la temperatura gazului arzător al felinarului. dioxidul de toriu este utilizat pentru ceramica rezistentă la căldură.sticla care conține dioxid de toriu are un indice de refracție ridicat și o dispersie scăzută, astfel încât dioxidul de toriu este adăugat în sticlă pentru a fi utilizat în lentile de înaltă calitate și echipamente științifice. aliajele de toriu-magneziu sunt utilizate în industria aerospațială pentru motoarele de aeronave. Aceste aliaje sunt ușoare și au rezistență excelentă și rezistență la fluaj la temperaturi ridicate.,toriu este folosit pentru a acoperi filamente de tungsten în becuri.cererea de toriu în aplicații non-nucleare este în scădere din cauza problemelor de mediu și de sănătate din cauza radioactivității sale.
Abundența și izotopi
abundența scoarța terestră: 6 părți per milion în greutate, 0,5 părți per milion de moli
abundența sistemului solar: 0.,3 părți pe miliard de greutate, 2 părți per trilion de alunite
Cost, pură: $ per 100g
Cost, vrac: $ per 100g
Sursa: Toriu nu se găsește liber în natură, dar este găsit într-o serie de minerale: în principal monazit și bastnasite. Toriul comercial este extras din nisip monazit (mineral fosfat). Inerția chimică a monazitului face ca extracția să fie un proces complex și în mai multe etape. (6)
metalul toriu poate fi izolat prin electroliza clorurii de toriu anhidru cu calciu.,
izotopi: toriul are 28 de izotopi ale căror timpi de înjumătățire sunt cunoscuți, cu numere de masă de la 210 la 237. Toate sunt radioactive. Cel mai stabil izotop este 232Th, cu un timp de înjumătățire de 14.05 miliarde de ani și o abundență de aproape 100%.
- Revista Trimestriala de Știință, Literatură și Artă., Institutul Regal al Marii Britanii., Iulie-decembrie 1829 p412.
- Jöns Jacob Berzelius, revista trimestrială de știință, literatură și Artă., Institutul Regal al Marii Britanii.,, Ianuarie-iunie 1830, p88.Lawrence Badash, descoperirea radioactivității toriului., Journal of Chemical Education, (aprilie 1966) p219.
- Ernest Rutherford, cauza și natura radioactivității., Documentele colectate de Lord Rutherford de Nelson, Vol. 1, pp. 472-94.
- Jean Pierre Adloff, Robert Guillaumont, fundamentele Radiochimiei., CRC Press, 1993, p2.
- M. S. Wickleder, B. Fourest,P. K. Dorhout, Chimia Actinide și Transactinide Elemente. Springer., Vol 1.3, p53-63.,
- Argonne National Laboratory, Thorium Human Health Fact Sheet
- Carlo Rubbia, folosind toriu ar putea Reduce riscul de energie nucleară., 2011.
- Asociația Nucleară Mondială, Toriu
Cite această Pagină
Pentru on-line de legătură, vă rugăm să copiați și inserați codul în una din următoarele:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/thorium.html">Thorium</a>
sau
<a href="https://www.chemicool.com/elements/thorium.html">Thorium Element Facts</a>
Pentru a cita această pagină într-un mediu academic document, vă rugăm să folosiți următoarele MLA conforme citare:
"Thorium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/thorium.html>.