Thori

From Wikipedia, the free encyclopedia

Thori là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Thsố hiệu nguyên tử 90 trong bảng tuần hoàn. Thori là một trong 3 kim loại phóng xạ xuất hiện trong tự nhiên với số lượng lớn ở dạng nguyên thủy (hai nguyên tố còn lại là bismuthurani.[a] Thori được nhà khoáng vật học người Na Uy Morten Thrane Esmark phát hiện năm 1828 và được xác định bởi nhà hóa học Thụy Điển Jöns Jakob Berzelius, ông đã đặt tên nó theo Thor, thần sấm trong thần thoại Bắc Âu. Trong tự nhiên, thori là một kim loại phóng xạ thấp, và cũng được xem là một nguyên liệu hạt nhân thay thế cho urani.

Thori,  90Th
Thorium sample 0.1g.jpg
Tính chất chung
Tên, ký hiệuThori, Th
Phiên âm/ˈθɔːriəm/
THOHR-ee-əm
Hình dạngBạc, thường có màu đen xỉn
Thori trong bảng tuần hoàn
Hiđrô (diatomic nonmetal)
Hêli (noble gas)
Liti (alkali metal)
Berili (alkaline earth metal)
Bo (metalloid)
Cacbon (polyatomic nonmetal)
Nitơ (diatomic nonmetal)
Ôxy (diatomic nonmetal)
Flo (diatomic nonmetal)
Neon (noble gas)
Natri (alkali metal)
Magiê (alkaline earth metal)
Nhôm (post-transition metal)
Silic (metalloid)
Phốtpho (polyatomic nonmetal)
Lưu huỳnh (polyatomic nonmetal)
Clo (diatomic nonmetal)
Argon (noble gas)
Kali (alkali metal)
Canxi (alkaline earth metal)
Scandi (transition metal)
Titani (transition metal)
Vanadi (transition metal)
Chrom (transition metal)
Mangan (transition metal)
Sắt (transition metal)
Coban (transition metal)
Niken (transition metal)
Đồng (transition metal)
Kẽm (transition metal)
Gali (post-transition metal)
Gecmani (metalloid)
Asen (metalloid)
Selen (polyatomic nonmetal)
Brom (diatomic nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidi (alkali metal)
Stronti (alkaline earth metal)
Yttri (transition metal)
Zirconi (transition metal)
Niobi (transition metal)
Molypden (transition metal)
Tecneti (transition metal)
Rutheni (transition metal)
Rhodi (transition metal)
Paladi (transition metal)
Bạc (transition metal)
Cadimi (transition metal)
Indi (post-transition metal)
Thiếc (post-transition metal)
Antimon (metalloid)
Telua (metalloid)
Iốt (diatomic nonmetal)
Xenon (noble gas)
Xêsi (alkali metal)
Bari (alkaline earth metal)
Lantan (lanthanide)
Xeri (lanthanide)
Praseodymi (lanthanide)
Neodymi (lanthanide)
Promethi (lanthanide)
Samari (lanthanide)
Europi (lanthanide)
Gadolini (lanthanide)
Terbi (lanthanide)
Dysprosi (lanthanide)
Holmi (lanthanide)
Erbi (lanthanide)
Thuli (lanthanide)
Ytterbi (lanthanide)
Luteti (lanthanide)
Hafni (transition metal)
Tantan (transition metal)
Wolfram (transition metal)
Rheni (transition metal)
Osmi (transition metal)
Iridi (transition metal)
Platin (transition metal)
Vàng (transition metal)
Thuỷ ngân (transition metal)
Tali (post-transition metal)
Chì (post-transition metal)
Bitmut (post-transition metal)
Poloni (post-transition metal)
Astatin (metalloid)
Radon (noble gas)
Franxi (alkali metal)
Radi (alkaline earth metal)
Actini (actinide)
Thori (actinide)
Protactini (actinide)
Urani (actinide)
Neptuni (actinide)
Plutoni (actinide)
Americi (actinide)
Curi (actinide)
Berkeli (actinide)
Californi (actinide)
Einsteini (actinide)
Fermi (actinide)
Mendelevi (actinide)
Nobeli (actinide)
Lawrenci (actinide)
Rutherfordi (transition metal)
Dubni (transition metal)
Seaborgi (transition metal)
Bohri (transition metal)
Hassi (transition metal)
Meitneri (unknown chemical properties)
Darmstadti (unknown chemical properties)
Roentgeni (unknown chemical properties)
Copernixi (transition metal)
Nihoni (unknown chemical properties)
Flerovi (post-transition metal)
Moscovi (unknown chemical properties)
Livermori (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
Ce

Th

Uqn
ActiniThoriProtactini
Số nguyên tử (Z)90
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)232,0381
Phân loại  nhóm actini
Nhóm, phân lớpn/af
Chu kỳChu kỳ 7
Cấu hình electron[Rn] 6d2 7s2
mỗi lớp
2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
Tính chất vật lý
Màu sắcBạc, thường có màu đen xỉn
Trạng thái vật chấtChất rắn
Nhiệt độ nóng chảy2115 K ​(1842 °C, ​3348 °F)
Nhiệt độ sôi5061 K ​(4788 °C, ​8650 °F)
Mật độ11,7 g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Nhiệt lượng nóng chảy13,81 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi514 kJ·mol−1
Nhiệt dung26,230 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi
P (Pa)1101001 k10 k100 k
ở T (K)263329073248368342595055
Tính chất nguyên tử
Trạng thái ôxy hóa4, 3, 2Bazơ yếu
Độ âm điện1,3 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóaThứ nhất: 587 kJ·mol−1
Thứ hai: 1110 kJ·mol−1
Thứ ba: 1930 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trịthực nghiệm: 179 pm
Bán kính liên kết cộng hóa trị206±6 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thểLập phương tâm mặt
Cấu trúc tinh thể Lập phương tâm mặt của Thori
Vận tốc âm thanhque mỏng: 2490 m·s−1 (ở 20 °C)
Độ giãn nở nhiệt11,0 µm·m−1·K−1 (ở 25 °C)
Độ dẫn nhiệt54,0 W·m−1·K−1
Điện trở suấtở 0 °C: 147 n Ω·m
Tính chất từThuận từ[1]
Mô đun Young79 GPa
Mô đun cắt31 GPa
Mô đun nén54 GPa
Hệ số Poisson0,27
Độ cứng theo thang Mohs3,0
Độ cứng theo thang Vickers350 MPa
Độ cứng theo thang Brinell400 MPa
Số đăng ký CAS7440-29-1
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Thori
isoNAChu kỳ bán rãDMDE (MeV)DP
228ThTổng hợp1,9116 nămα5.520224Ra
229ThTổng hợp7340 nămα5.168225Ra
230ThTổng hợp75380 nămα4.770226Ra
231ThTổng hợp25,5 giờβ0.39231Pa
232Th100%1,405×1010 nămα4.083228Ra
234ThTổng hợp24,1 ngàyβ0.27234Pa

Tính chất

Vật lý

Thori nguyên chất là một kim loại có ánh bạc, bền trong không khí và giữ được ánh của nó trong khoảng vài tháng. Khi lẫn với oxide, thori bị mờ đi từ từ trong không khí và chuyển sang màu xám và cuối cùng là đen. Các tính chất vật lý của thori chịu ảnh hưởng lớn bởi mức độ lẫn với oxide. Các loại tinh khiết nhất thường chứa khoảng 10% lượng oxide. Thori nguyên chất mềm, dễ uốn và có thể cuộn tròn ở trạng thái lạnh (không cần gia nhiệt), rập nóng và kéo dài. Thori có hai kiểu cấu trúc và chúng biến đổi ở 1400 °C từ lập phương sang lập phương tâm khối. Bột thori thường tự bốc cháy do vậy nên cẩn thận khi cầm chúng. Khi nung nóng trong không khí, kim loại thori phát cháy và có ngọn lửa sáng màu trắng.[3]

Xem Actinit trong môi trường để biết thêm chi tiết về thori.

Hóa học

Thori phản ứng rất chậm với nước nhưng không phải lúc nào cũng tan trong acid thường trừ acid clohidrit (HCl).[3] Nó hòa tan trong acid nitric (HNO3) đậm đặc với một ít chất xúc tác là ion Flo.[4]

Các hợp chất của thori thường bền ở trạng thái oxy hóa +4.[5]

Hợp chất

Thori đioxide được sử dụng làm chất ổn định trong các điện cực tungsten (tức wolfram) trong kỹ thuật hàn khí trơ tungsten, ống điện, động cơ máy bay. Nó nóng chảy ở 3300 °C là giá trị cao nhất trong tất cả các oxide.[6]

Thori(IV) nitrat và thori(IV) fluoride thường có các dạng hydrat như: Th(NO
3
)
4
.4H
2
O
ThF
4
.4H
2
O
. Tâm thori nằm trong mặt phẳng phân tử hình vuông.[5] Thori(IV) cacbonat, Th(CO
3
)
2
cũng tương tự.[5]

Khi xử lý với natri fluorideacid clohiđric, Th4+ tạo thành ion phức ThF
6
2−, và có thể kết tủa ở dạng muối không tan K
2
ThF
6
.[4]

Thori(IV) hydroxide, Th(OH)
4
, không tan trong nước, cũng không là chất lưỡng tính. Peroxide của thori rất hiếm ở dạng chất rắn không tan. Tính chất này có thể dùng để tách thori ra khỏi các ion khác trong dung dịch.[4]

Nếu có mặt các ion phosphat, Th4+ sẽ kết tủa thành nhiều hợp chất khác nhau và là các hợp chất không tan trong nước và các dung dịch acid.[4]

Sản xuất

 
Monazite – a major thorium mineral

Thori được tách ra chủ yếu từ monazit: thori diphosphat (Th(PO4)2) cho phản ứng với acid nitric, và thori nitrat thu được đem xử lý với tributyl phosphat. Các nguyên tố đất hiếm lẫn tạp chất được tách ra bằng cách điều chỉnh pH trong dung dịch sulfat.[7]

Một phương pháp tách khác là monazit được phân rã trong dung dịch chứng 45% natri hydroxide ở 140 °C. Hỗn hợp hydroxide kim loại được tách ra đầu tiên, được lọc ở 80 °C, rửa sạch bằng nước và cho hòa tan vào acid hydrochloric đậm đặc. Sau đó, dung dịch acid được trung hòa với hydroxide để đạt đến pH = 5,8, mức mà tạo kết tủa thori hydroxide (Th(OH)4) chứa khoảng ~3% hydroxide đất hiếm; các hydroxide đất hiếm còn lại vẫn nằm trong dung dịch. Thori hydroxide đem hòa tan trong acid vô cơ và sau đó tách ra khỏi các nguyên tố đất hiếm. Một phương pháp hiệu quả là sự hòa tan thori hydroxide trong acid nitric, so dung dịch tạo thành có thể được làm tinh khiết bằng cách chiết tách với các dung môi hữu cơ:[7]

    Th(OH)4 + 4 HNO3 → Th(NO3)4 + 4 H2O

Thori kim loại được tách ra từ anhydrous oxide hoặc chloride bằng cách phản ứng với calci trong không khí trơ:[8]

    ThO2 + 2 Ca → 2 CaO + Th

Đôi khi thori được tách ra bằng phương pháp điện phân fluoride trong hỗn hợp natri và kali chloride ở 700–800 °C trong nồi bằng than chì. Thori độ tinh khiết cao có thể được tách ra từ iodide của nó với quá trình hình thành thanh tinh thể.[9]

Ứng dụng

Một số ứng dụng của thori như:[3]

Các ứng dụng của thori dioxide (ThO2):

Xem thêm

Chú thích

  1. ^ Vết của plutoni-244 vẫn tồn tạo trong tự nhiên,[2] nhưng không nhiều, không giống như bismuth, thori, và urani.

Tham khảo

  1. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  2. ^ Hoffman, D. C.; Lawrence, F. O.; Mewherter, J. L.; Rourke, F. M. (1971). “Detection of Plutonium-244 in Nature”. Nature. 234 (5325): 132–134. Bibcode:1971Natur.234..132H. doi:10.1038/234132a0.
  3. ^ a b c C. R. Hammond. The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics 81th edition. CRC press. ISBN 0849304857.
  4. ^ a b c d Earl K. Hyde. The radiochemistry of thorium, Subcommittee on Radiochemistry, National Academy of Sciences—National Research Council, 1960.
  5. ^ a b c Department of Health and Human Services. Toxicological Profile Information Sheet, TP147-c3. Truy cập from [1] on 2009-05-21.
  6. ^ Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks . Oxford University Press. tr. 441. ISBN 0198503407.
  7. ^ a b Golub, pp. 215–7
  8. ^ Greenwood et al., p. 1255
  9. ^ A. E. van Arkel; de Boer, J. H. (1925). “Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall”. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (bằng tiếng Đức). 148 (1): 345–350. doi:10.1002/zaac.19251480133.

Liên kết ngoài

Liên kết ngoài


Nội dung được phát hành theo CC BY-SA 3.0, ngoại trừ khi có ghi chú khác. Images, videos and audio are available under their respective licenses.
This article uses material from the Wikipedia article Thori, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply. (view authors).

🔥 Top trends keywords Tiếng Việt Wiki:

Đài Tiếng nói Việt NamTrang ChínhĐặc biệt:Tìm kiếmThang sức gió BeaufortBảng xếp hạng bóng đá nam FIFABão Haiyan (2013)Bùi Nhật QuangĐội tuyển bóng đá quốc gia Ấn ĐộBão Xangsane (2006)Tô Anh DũngBãoBão nhiệt đới Linda (1997)Việt NamMắt bãoĐặc biệt:Thay đổi gần đâyPhạm Bình MinhPhó Thủ tướng Chính phủ (Việt Nam)YouTubeBão Noru (2022)Bão NORUĐài Truyền hình Việt NamBão Chanchu (2006)Giải vô địch bóng đá thế giới 2022Đội tuyển bóng đá quốc gia Việt NamBảng tuần hoànTây NguyênHồ Chí MinhMùa bão Tây Bắc Thái Bình Dương 2022Jeffrey DahmerUEFA Nations LeagueĐông Nam ÁUEFA Nations League 2022–23Cúp bóng đá trong nhà châu Á 2022Kính thiên văn Không gian James WebbLịch sử Việt NamThành phố Hồ Chí MinhBão (khí tượng học)Trung QuốcHà NộiThang bão Saffir-SimpsonĐà NẵngElizabeth IIDanh sách di sản thế giới tại Việt NamChiến tranh thế giới thứ haiVịnh Hạ LongTruyện thần thoại Việt NamẤn ĐộCleopatra VIINikola TeslaNguyễn Văn QuyếtPhạm Minh ChínhGoogle DịchGiải bóng đá giao hữu quốc tế – Hưng Thịnh 2022Phan Văn Anh VũNguyên tố hóa họcXoáy thuận nhiệt đớiFacebookBão Cecil (1985)Lũ lụt miền Trung Việt Nam năm 2020Bão Damrey (2017)Danh sách nguyên tố hóa họcSự hình thành bão nhiệt đớiLê Văn DuyệtVõ Văn KiệtHai Bà TrưngSân vận động Thống NhấtĐội tuyển bóng đá quốc gia Bồ Đào NhaHoa KỳQuần đảo Hoàng SaVõ Thị SáuCristiano RonaldoLão HạcAi Cập cổ đạiNgaQuân đội nhân dân Việt NamNguyễn Phú TrọngTrung BộViện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt NamChiến tranh Việt Nam🡆 More