יסוד כימי · דף עיון
84Po

פולוניום

פולוניום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 84 וסמלו Po. הוא נמצא במחזור 6, קבוצה 16 ובבלוק p. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4.

מספר אטומי84
משקל אטומי תקניאין משקל אטומי תקני
קבוצה16
מחזור6
בלוקp
תצורת אלקטרונים[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

אכלוס תת-הרמה p משפיע ישירות על הכימיה של פולוניום. הקרבה באנרגיה בין אלקטרוני s ו-d מאפשרת מצבי חמצון שונים, יצירת קומפלקסים ופעילות קטליטית מגוונת.

תצורת האלקטרונים של פולוניום היא [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4. כאשר אלקטרונים אובדים או מסתדרים מחדש בתרכובות, משתנה אכלוס אורביטלות d, ולכן יכולים להשתנות צבע, מגנטיות, קשרים כימיים ותגובתיות.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

הצורות הכימיות החשובות של פולוניום כוללות את המתכת, סגסוגות, תחמוצות, הלידים וקומפלקסים. האנרגיות הקרובות של אלקטרוני s ו-d מאפשרות כמה מצבי חמצון, וליגנדים יכולים לשנות בבירור צבע, מגנטיות ותגובתיות.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 9.196 g/cm³. נקודת ההתכה היא 527 K (253.9 °C). נקודת הרתיחה היא 1 235 K (961.9 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא פולוניום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, פולוניום מופיע ביישומים כגון מחקר מדעי, חום גרעיני והיסטוריה. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

מחקר מדעי

פולוניום מיוצר, מבודד או נמדד בעיקר במחקר שבוחן מגמות אטומיות, גרעיניות ומחזוריות, ולא לשימוש מסחרי רחב.

חום גרעיני

בתחום חום גרעיני, החשיבות של פולוניום נובעת בעיקר מתכונות גרעיניות של היסוד או של איזוטופים מסוימים, כגון דעיכה, קליטת נייטרונים או שחרור חום.

היסטוריה

לפולוניום יש חשיבות בתחום היסטוריה משום שגילויו, בידודו או השימוש בתרכובותיו קשורים להתפתחות הכימיה, הטכנולוגיה או הרפואה.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

פולוניום נמצא במחזור 6 ובקבוצה 16. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: אנטימון; טלוריום; יוד; ביסמוט; אסטטין; מוסקוביום; ליברמוריום; טנסין. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת לאחר-מעבר
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 6
צפיפות9.196 g/cm³
נקודת התכה527 K (253.9 °C)
נקודת רתיחה1 235 K (961.9 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג2
אנרגיית יינון ראשונה812.2kJ/mol
זיקה אלקטרונית136 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי פולוניום מזוהה עם עבודתו של פייר קירי. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

לפולוניום אין משקל אטומי תקני יחיד, משום שאין הרכב איזוטופי טבעי יציב שמתאים להגדרה כזאת או משום שליסוד אין שפע טבעי יציב מספיק.

לפולוניום אין איזוטופים יציבים. האיזוטופים שלו רדיואקטיביים, ולכן זמן מחצית החיים ודרך הדעיכה הם נתונים מרכזיים במדידה, במחקר וביישומים.

בטיחות

טיפול וחשיפה

פולוניום הוא יסוד רדיואקטיבי. הטיפול בו דורש בקרת קרינה המתאימה לאיזוטופ, לפעילות, לסוג הקרינה ולצורה הכימית של הדגימה.