Polonowodór
Polonowodór, H
2Po[3] – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorków kowalencyjnych, połączenie polonu i wodoru. Jest drugim po wodzie wodorkiem pierwiastka grupy 16 występującym w stanie ciekłym[1][2]. Jest to związek niestabilny (rozpada się na pierwiastki składowe), radioaktywny (ze względu na obecność polonu) oraz lotny[1][2]. Jak wszystkie związki polonu jest nadzwyczaj toksyczny[4].
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
H2Po | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inne wzory |
PoH2 | ||||||||||||||
| Masa molowa |
211,02 g/mol | ||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||
| Pochodne sole (polonki) | |||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||
Otrzymywanie edytuj
W przeciwieństwie do H
2O, H
2S i H
2Se, polonowodór (podobnie jak H
2Te) nie może zostać uzyskany poprzez ogrzewanie mieszaniny składowych pierwiastków[4][5][6]. Niepowodzeniem zakończyły się próby syntezy polonowodoru w reakcji chlorku polonu(IV) PoCl
4 z tetrahydroglinianem litu Li[AlH
4] (w reakcji powstaje jedynie pierwiastkowy polon) oraz przez traktowanie polonku magnezu MgPo rozcieńczonym kwasem solnym[6][4]. Nie wyklucza się jednak, że negatywne wyniki tych prób wynikają z szybkiej radiolizy polonowodoru zaraz po jego powstawaniu[6].
Polonowodoru nie uzyskano w ilościach mierzalnych wagowo. Śladowe ilości tego związku (rzędu pikogramów) otrzymano prawdopodobnie poprzez działanie kwasu solnego na folię magnezową pokrytą polonem[6][7][8]. Wyjściowy materiał można uzyskać przez osadzanie polonu na magnezie metodą chemiczną lub elektrochemiczną[5]. W drugim podejściu przeprowadza się elektrolizę zakwaszonego roztworu chlorku polonu(IV) przy użyciu folii magnezowej jako katody[9].
Podobne podejście to działanie pyłem magnezowym na mieszaninę reakcyjną polonu z rozcieńczonym kwasem solnym[5]. Ponadto spekuluje się, że obserwowana dyfuzja śladowych ilości polonu w palladzie czy platynie nasyconych wodorem może świadczyć o powstawaniu polonowodoru[6]. Możliwe jest też, że śladowe ilości tego związku otrzymano w reakcji polonu metalicznego z wodorem in statu nascendi[6].
Powstający przypuszczalnie polonowodór wykrywa się metodami pośrednimi, np. poprzez roztworzenie poreakcyjnej folii magnezowej w rozcieńczonym kwasie i wprowadzenie powstałego gazu do elektroskopu, którego aktywność wskazuje na obecność H
2Po. Przeprowadzenie tego doświadczenia jest jednak utrudnione ze względu na nieodwracalne uszkodzenie elektroskopu po każdym eksperymencie[10][9].
Próby potwierdzenia istnienia polonowodoru przeprowadzone w Mound Laboratory zakończyły się niepowodzeniem[11].
W nowszych badaniach (jednak nieopublikowanych w czasopiśmie naukowym) postulowano powstawanie polonowodoru w reakcji polonku ołowiu(II) PbPo, powstałego przez napromieniowanie neutronami stopu eutektycznego ołowiu i bizmutu (LBE)[12]:
- z wodorem: PbPo + H
2 ⇄ H
2Po + Pb - z parą wodną: PbPo + H
2O ⇄ H
2Po + PbO
Reakcje prowadzono w temperaturze 425–500 °C, a postulowany H
2Po był wychwytywany w płuczkach zawierających 0,1 M NaOH[12].
Właściwości edytuj
Polon ma najsilniejsze właściwości metaliczne spośród tlenowców[13], a polonowodór jest najmniej trwały spośród wodorków pierwiastków tej grupy[4]. Ponieważ polonowodór uzyskano jedynie w śladowych ilościach, a dodatkowo jest związkiem bardzo nietrwałym, jego właściwości są bardzo słabo poznane i niepewne. Oznaczona została jego temperatura topnienia (−35,3 °C) i wrzenia (36,1 °C)[1][2]. W badaniach z lat 50. XX w. stwierdzono, że ulega rozkładowi w wilgotnym powietrzu lub wilgotnym wodorze, podczas przepuszczania przez roztwory zasadowe oraz przez roztwór azotanu srebra. Jego rozpad wywołują też środki suszące (chlorek wapnia czy pięciotlenek fosforu). Rozkłada się także podczas prób kondensacji w niskich temperaturach[5][14][9].
Sole edytuj
Formalnie kwas polonowodorowy tworzy sole – polonki, zawierające aniony Po2−
, np. MgPo, PbPo, Na
2Po i inne (PtPo
2, NiPo, Ag
2Po, BePo, CaPo, czyli polonki bizmutu, tantalu, molibdenu, wolframu, złota, rtęci i manganu)[8].
Przypisy edytuj
- ↑ a b c d e Polonium, [w:] Egon Wiberg, Nils Wiberg, A.F. Holleman, Inorganic chemistry, San Diego: Academic Press, 2001, s. 593–594, ISBN 0-12-352651-5, OCLC 48056955 [dostęp 2022-01-02].
- ↑ a b c d e Arnold F. Holleman, Egon Wiberg, Nils Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie, wyd. 102, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, OCLC 180963521 (niem.).
- ↑ Table VI. Element sequence, [w:] Neil G. Connelly i inni, Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), International Union of Pure and Applied Chemistry, RSC Publishing, 2005, s. 260, ISBN 978-0-85404-438-2 (ang.).
- ↑ a b c d Selenium, Tellurium and Polonium, [w:] Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 747–788, DOI: 10.1016/B978-0-7506-3365-9.50022-5, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.), Zob. podrozdział Hydrides, s. 766–768.
- ↑ a b c d Polonium oxides, hydroxides, and hydrides, [w:] Susan A. Brown, Paul L. Brown, The Aqueous Chemistry of Polonium and the Practical Application of Its Thermochemistry, San Diego: Elsevier, 2019, s. 18, DOI: 10.1016/B978-0-12-819308-2.00002-4, ISBN 0-12-819309-3, OCLC 1120694547 (ang.).
- ↑ a b c d e f K.W. Bagnall, The Chemistry of Polonium, [w:] H.J. Emeléus, A.G. Sharpe (red.), Advances in inorganic chemistry and radiochemistry. Volume 4, New York: Academic Press, 1962, s. 197–229, DOI: 10.1016/s0065-2792(08)60268-x, ISBN 978-0-12-023604-6, OCLC 277089474 (ang.).
- ↑ K.W. Bagnall, Selenium, tellurium and polonium, [w:] W. Siebert (red.), The chemistry of sulphur, selenium, tellurium and polonium, Oxford: Pergamon Press, 1975 (Pergamon Texts in Inorganic Chemistry, vol. 15), s. 954, DOI: 10.1016/B978-0-08-018856-0.50008-0, ISBN 978-1-4831-5865-5, OCLC 256448056 (ang.).
- ↑ a b F. Weigel, Chemie des Poloniums, „Angewandte Chemie”, 71 (9), 1959, s. 289–299, DOI: 10.1002/ange.19590710902 (niem.).
- ↑ a b c Satya Prakash, Advanced chemistry of rare elements for post graduate students of Indian universities, wyd. 5, New Delhi: S Chand, 2013, s. 323, ISBN 978-81-219-4254-6, OCLC 884481006 (ang.).
- ↑ Fritz Paneth, Über Wismutwasserstoff und Poloniumwasserstoff, „Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft”, 51 (2), 1918, s. 1704–1728, DOI: 10.1002/cber.19180510257 (niem.). Streszczenie: Bismuth Hydride and Polonium Hydride, „Journal of the Chemical Society, Abstracts”, 116 (2), 1919, ii67–ii68, DOI: 10.1039/ca9191605060 (ang.).
- ↑ Harvey Vernon Moyer (red.), Polonium, U.S. Atomic Energy Commission, Technical Information Service Extension, 1956, s. 33 [dostęp 2022-01-03] (ang.).
- ↑ a b Christopher Lee Larson, Polonium extraction techniques for a lead-bismuth cooled fast reactor (praca magisterska) [online], Massachusetts Institute of Technology, 2002, s. 12 [dostęp 2022-01-03].
- ↑ John David Lee, Zwięzła chemia nieorganiczna, wyd. 4, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997, s. 240, ISBN 83-01-12352-4.
- ↑ J.J. Zuckerman, A.P. Hagen (red.), Inorganic reactions and methods. Volume 1. The formation of bonds to hydrogen (Part 1), Deerfield Beach: John Wiley & Sons, 1986, s. 120, ISBN 978-0-470-14536-4, OCLC 181189697 (ang.).