El proceso detallado del descubrimiento del radio por parte de Marie Curie (requiere datos experimentales)
Rai
Pinyin: léi Carácter chino tradicional: Lei
Radical: 钅, trazos fuera del radical: 13, trazos totales: 18;金, trazos fuera del departamento: 13, trazos totales: 21
Wubi 86amp; 98: QFLG Cangjie: /p>
1 Significado básico
● Radio
(radio)
léiㄌㄟˊ
◎ Un tipo Los elementos radiactivos son altamente radiactivos y pueden emitir continuamente grandes cantidades de calor: terapia (tratamiento mediante rayos gamma de radio o rayos beta).
2. Traducción chino-inglés
◎ radium
Ra radium
inglés
◎ radium
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3. Introducción al radio
Descubierto por Marie Curie: un elemento químico. Símbolo químico Ra, número atómico 88, peso atómico 226,0254, pertenece al grupo IIA del sistema periódico y es miembro de los metales alcalinotérreos y un elemento radiactivo natural. En 1898, Marie Curie y Pierre Curie separaron el bromuro de radio de la escoria después de extraer el uranio del mineral de pechblenda. En 1910, el radio metálico se obtuvo electrolizando cloruro de radio. Su nombre en inglés proviene de la palabra latina radio que significa "rayo". El contenido de radio en la corteza terrestre es 1×10-9. Entre los isótopos con números de masa de 206 a 230, excepto el radio 223, el radio 224, el radio 226 y el radio 228, que son isótopos radiactivos naturales, el resto lo son. sintetizado artificialmente de. El radio está presente en todos los minerales de uranio y cada 2,8 toneladas de mineral de uranio contiene 1 gramo de radio.
Estado de oxidación:
Principal Ra 2
Otro
Volumen atómico: (cc/mol)
45,20
Contenido de elemento en agua de mar: (ppm)
0,00000000002
Energía de ionización (kJ/mol)
M - M 509,3
M - M2 979
M2 - M3 3300
M3 - M4 4400
M4 - M5 5700
M5 - M6 7300
M6 - M7 8600
M7 - M8 9900
M8 - M9 13500
M9 - M10 15100
Parámetros de la celda unitaria:
a = 514,8 pm
b = 514,8 pm
c = 514,8 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
El radio es un metal de color blanco plateado con un punto de fusión de 700°C y una punto de ebullición inferior a 1140°C, la densidad es de aproximadamente 5 g/cm3. El radio es el metal alcalinotérreo más activo. Reacciona rápidamente con el nitrógeno y el oxígeno del aire para formar nitruros y óxidos. Reacciona violentamente con el agua para formar hidróxido de radio e hidrógeno. La capa electrónica más externa del radio tiene dos electrones, el estado de oxidación es 2 y solo se forman compuestos bivalentes. Las sales de radio y las correspondientes sales de bario son compuestos isomorfos con propiedades químicas muy similares. El cloruro de radio, el bromuro de radio y el nitrato de radio son fácilmente solubles en agua, mientras que el sulfato de radio, el carbonato de radio y el cromato de radio son insolubles en agua. El radio es altamente tóxico. Puede reemplazar el calcio en el cuerpo humano y concentrarse en los huesos. El envenenamiento agudo puede causar daño a la médula ósea y la destrucción severa del tejido hematopoyético puede causar osteoma y leucemia.
El radio es un subproducto de la producción de uranio. Cuando el uranio se lixivia del mineral de uranio con ácido sulfúrico, el radio se convierte en sulfato y existe en la escoria, y luego se convierte en sal de bario que se utiliza como portador para la cristalización fraccionada. Sal de radio pura. El radio metálico se produce por electrólisis del cloruro de radio. El radio y sus productos de desintegración emiten rayos gamma, que pueden destruir tejidos malignos en el cuerpo humano, por lo que las agujas de radio pueden curar el cáncer.
La celda unitaria de la estructura cristalina es una celda unitaria cúbica centrada en el cuerpo, y cada unidad La celda contiene 2 átomos de metales.
4. Descubridores
Marie Curie y Pierre Curie Año del descubrimiento: 8:00 horas del 26 de diciembre de 1898
5.
Descubierto en 1898 por Marie Curie y Pierre Curie. En 1910, Marie Curie y Debien electrolizaron una solución de cloruro de radio puro, utilizando mercurio como cátodo. Primero obtuvieron amalgama de radio y luego destilaron el mercurio para obtener radio metálico.
6. Descripción del elemento
Densidad 6,0 g/cm3 (20 ℃). El punto de fusión es de 700 ℃ y el punto de ebullición es de aproximadamente 1140 ℃. Metal blando brillante de color blanco plateado. Es inestable en el aire y se combina fácilmente con el nitrógeno y el oxígeno del aire. Reacciona con agua para liberar gas hidrógeno y generar hidróxido de radio Ra(OH)2. Soluble en ácido diluido. Las propiedades químicas son muy similares a las del bario; todas las sales de radio son isomorfas a las correspondientes sales de bario. El radio puede generar sulfatos, carbonatos, cromatos y yodatos que son sólo ligeramente solubles en agua; los cloruros, bromuros e hidróxidos de radio son solubles en agua. Hay 13 isótopos de radio conocidos; el 226Ra tiene la vida media más larga de 1622 años.
7. Fuente de elementos
Existe en una variedad de minerales y manantiales, pero el contenido es extremadamente raro y la mayor parte proviene de la pechblenda. Cuando se procesa mineral de pechblenda para extraer uranio, el radio a menudo se recupera en forma de sulfato junto con el bario en el residuo insoluble en ácido y se obtiene mediante purificación.
8. Usos de los elementos
El radio puede emitir dos tipos de rayos, α y γ, y generar gas radiactivo radón. Los rayos emitidos por el radio pueden dañar y matar células y bacterias. Por tanto, se suele utilizar para tratar el cáncer, etc. Además, la preparación mixta de sal de radio y polvo de berilio se puede utilizar como fuente de radiación de neutrones para detectar recursos petrolíferos, composición de rocas, etc.
9. Información auxiliar del elemento
Poco después de que los Curie descubrieran el polonio, obtuvieron otro resultado sorprendente. Después de aislar compuestos de bismuto enriquecidos en polonio a partir de minerales de uranio, también aislaron compuestos de bario, que son altamente radiactivos. Creen que el mineral también contiene un segundo elemento radiactivo desconocido que fue aislado al mismo tiempo que el bario. Su colaborador Bemon estudió con éxito este elemento radiactivo desconocido. En diciembre de 1898, la Academia de Ciencias de París publicó un informe sobre su colaboración con Belmont: "...las razones anteriores nos llevan a creer que esta nueva sustancia radiactiva contiene un nuevo elemento, y proponemos llamarlo radio..."
El nombre latino del radio, radio, proviene de la palabra latina "radius", y el símbolo de su elemento se establece en Ra.
El contenido de radio en la pechblenda es muy pequeño, sólo una parte por diez millones o tres partes por diez millones. Para separarlo se necesita una gran cantidad de pechblenda. De 1898 a 1902, trabajó duro y tenazmente en un sencillo laboratorio para analizar una enorme cantidad (una tonelada) de escoria. Finalmente, en 1902, se extrajeron 0,1 gramos de radio metálico y se determinó preliminarmente su peso atómico.
10. El descubrimiento del radio
Después de que Becquerel hiciera observaciones y estudios pioneros sobre las propiedades radiactivas del uranio, descubrió posteriormente que los rayos de uranio también se parecen a los rayos X. Puede producir aire. y otros gases conductores, y también se ha descubierto que los compuestos de torio tienen propiedades similares.
Desde 1896, Marie Curie y su marido han realizado juntos descubrimientos sistemáticos, buscando este efecto en diversos elementos, sus compuestos y productos naturales.
Maria Sklodowskaya, la famosa Marie Curie, nació el 7 de noviembre de 1867 en una familia de eruditos en Varsovia, Polonia. Mi padre es nuestro profesor de física y mi madre es pianista.
María posee la sabiduría de su padre y la destreza de su madre. Ha estado muy interesada en los experimentos científicos desde que era niña.
En 1891 se fue a París a estudiar. Después de completar sus estudios, originalmente planeó regresar a su patria, que estaba siendo pisoteada bajo el talón de hierro del zar, para hacer lo mejor que pudiera por la patria y, al mismo tiempo, también realizó la piedad filial de una hija para sus padres.
Sin embargo, su relación, amor y pareja de toda la vida con el físico francés Pierre Curie cambió por completo su plan original. Tuvo que vivir en Francia y dio a luz a una bebé en 1897. Una hija encantadora.
El fenómeno Becquerel despertó el gran interés de los Curie. ¿De dónde procede la energía emitida por los rayos? ¿Cuál es la naturaleza de esta radiación?
Madame Curie dedicó todo su cuerpo y mente al estudio de las sales de uranio. Ella recopiló y estudió extensamente varios minerales de sal de uranio. Ella se sintió atraída por los rayos mágicos de los minerales de sal de uranio. este mineral especial.
Marie Curie, que había recibido una educación superior rigurosa y sistemática en química, al estudiar las sales de uranio pensó que no había ninguna razón para demostrar que el uranio es el único elemento químico que puede emitir rayos. Supuso que debe haber otros elementos que tienen el mismo poder, pero la gente aún no lo sabe.
Midió los elementos ordenados uno por uno según la ley periódica de los elementos de Mendeleev y pronto descubrió que otro compuesto del elemento torio también emite automáticamente rayos, que son similares a los rayos de uranio y tienen una intensidad cercana mayor. .
La señora Curie se dio cuenta de que este fenómeno no era sólo una característica del uranio. Se le debía dar un nuevo nombre, por lo que lo llamó "radiactividad". Los elementos con funciones "emisoras" se denominan "elementos radiactivos".
Más tarde, con la ayuda de su marido, el señor Pierre, midió todos los minerales que pudo recolectar. Quería saber qué otros minerales eran radiactivos.
Durante la medición, hizo otro descubrimiento dramático: en un tipo de mineral de pechblenda de lo que entonces era Checoslovaquia, descubrió que su intensidad radiactiva era muchas veces mayor de lo que se pensaba originalmente.
Entonces, ¿de dónde viene esta radiactividad anormal y excesiva? La cantidad de uranio y agujas en estas pechblenda no explicaba en modo alguno la intensidad de la radiactividad que observó.
Solo hay una explicación. Estos minerales asfálticos contienen un nuevo elemento que es mucho más radiactivo que el uranio y las agujas, y no es un elemento que ya fuera conocido por los humanos en ese momento. un elemento desconocido.
El descubrimiento de la señora Curie atrajo la atención del señor Pierre. Los Curie se unieron y lanzaron un poderoso ataque en áreas desconocidas de la ciencia.
En un laboratorio con condiciones extremadamente simples, después de la perseverancia y los largos esfuerzos de los Curie, en julio de 1898, anunciaron el descubrimiento de este nuevo elemento, 400 veces más radiactivo que el uranio puro.
Para conmemorar a su sufrida patria, Polonia, el nuevo elemento recibió el nombre de polonio (que significa Polonia).
En diciembre de 1898, los Curie anunciaron basándose en una gran cantidad de hechos experimentales que habían descubierto un segundo elemento radiactivo. Este nuevo elemento era más radiactivo que el polonio.
"Radio".
Sin embargo, dado que no había muestras de polonio y radio, y no había peso atómico de polonio y radio, casi nadie en la comunidad científica en ese momento estaba dispuesto a creer en su impactante nuevo descubrimiento.
Los Curie estaban decididos a extraer muestras de polonio y radio a cualquier precio. Por un lado, querían confirmar su existencia y, por otro, también querían hacerse más poderosos. . comprender.
Por supuesto, esto es algo muy difícil.
Dado que la pechblenda, que contiene polonio y radio, es un mineral caro, este mineral se encuentra principalmente en la mina St. Joachim Star en Bohemia. Mediante la fundición de minerales, la gente puede extraer sales de uranio para hacer tintes. vaso.
Los Curie eran un par de intelectuales que estaban muy en apuros económicos y no podían permitirse el alto coste de comprar pechblenda.
Pero no se dejaron intimidar por el "obstáculo" que tenían delante y casi lo intentaron de todas formas.
Después de innumerables idas y vueltas, el gobierno austriaco decidió oficialmente donar una tonelada de escoria residual a los Curie y prometió que si necesitan una gran cantidad de escoria en el futuro, podrán conseguirla como máximo. precio favorable.
Los Curie dieron un largo suspiro de alivio. Pidieron dinero prestado a sus amigos y recaudaron una suma de dinero, porque todavía tenían que comprar esta materia prima y pagar los gastos de envío en París.
Volvieron a caer en una larga espera.
Una madrugada, cuando recién salía el sol, un carruaje pesado, parecido a un camión de carbón, se detuvo en la puerta de la casa de los Curie.
Madame Curie estaba muy feliz. La pechblenda que había estado esperando día y noche finalmente había llegado, ¡y el radio con el que había soñado estaba escondido aquí!
Se apresuró a cortar la cuerda con un cuchillo, abrió las bolsas de tela gruesa e insertó sus delgadas manos profundamente en el mineral marrón. Debía extraer el radio.
Madame Curie inmediatamente se lanzó al arduo trabajo de extracción. Puso más de 20 kilogramos de escoria residual en la fundición para calentarla y fundirla, y utilizó una espesa escoria para removerla durante varias horas. hirviendo líquido de escoria y luego extrayendo trazas de sustancias que contienen sólo una parte por millón.
De 1898 a 1902, después de innumerables extracciones y procesamiento de decenas de toneladas de residuos de mineral, finalmente se obtuvo 0,1 gramos de sal de radio, y se determinó que su peso atómico era 225.
¡Por fin salió el radio!
El descubrimiento del radio provocó una auténtica revolución en la comunidad científica. En 1903, los Curie ganaron el Premio Nobel de Física. Este gran éxito de Madame Curie no se logró de ninguna manera fácilmente. Fue el resultado de tanto sudor y lágrimas de Madame Curie, y fue completamente el resultado del arduo trabajo de Madame Curie.