化学元素 · 参考页
90Th

钍

钍(Th)是原子序数为 90 的化学元素,位于第 7 周期、第 — 族、f 区。室温下通常为固态。 原子序数等于原子核中的质子数,因此能够唯一确定元素。

原子序数90
标准原子量232.0377(4)
族—
周期7
区f
电子排布[Rn] 6d2 7s2
电子结构

决定其化学性质的因素

“钍”属于锕系元素,5f、6d 和 7s 轨道都可能参与成键;早期锕系元素常表现出多种氧化态。

所有锕系元素都具有放射性,因此同位素稳定性和半衰期会直接影响研究方法、材料处理和实际用途。

化学形态

化合物、离子与材料

“钍”可形成氧化物、卤化物和配位化合物。早期锕系元素常具有多种氧化态,而所有同位素的放射性又使其化学与放射化学紧密相连。

物理性质

状态与相变

室温下单质为固态。密度为 11.70g/cm³。熔点为 2 020 K (1 747 °C)。沸点为 5 058K (4 788 °C)。实际测得的物理量还会受到压力、纯度、同素异形体或晶体结构等条件影响。

存在与应用

钍在哪里出现,又有哪些用途?

“钍”或其化合物的实际用途包括核能、合金、科学研究。具体作用取决于所使用的化学形态,以及需要利用的物理、化学或核性质。

实际应用

实际用途示例

核能

“钍”的特定同位素或化合物可用于涉及核反应、中子、辐射或放射化学的技术与研究。

合金

在部分合金中加入“钍”,可调节强度、耐腐蚀性、耐高温性或其他材料性能。

科学研究

研究人员利用“钍”的原子、核、化学或光谱性质来检验理论并研究物质结构。

周期表位置

相邻元素说明了什么

“钍”位于第 7 周期、第 3 族、f 区,分类为锕系元素。与同族元素比较可以看出价电子结构的相似性,而沿周期移动则能观察原子半径、电离能、电负性和成键性质的规律变化。

参考数据

物理与原子性质

分类锕系元素
室温下状态固态
电子层2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 10 · 2
密度11.70g/cm³
熔点2 020 K (1 747 °C)
沸点5 058K (4 788 °C)
鲍林电负性1.3
第一电离能609kJ/mol
电子亲和能112.7 kJ/mol

这些数值在适用时描述元素本身或中性原子。实际物理量可能随同素异形体、压力、纯度和测量条件而变化。

历史

发现与鉴定

“钍”的发现史包括认识其独立的化学性质、分离或制备相应物质,并最终把它准确描述为原子序数 90 的元素。

同位素与原子量

同位素组成如何影响数值

标准原子量为 232.0377(4)。它不是某一个原子的质量,而是根据天然物质中典型同位素组成得到的加权平均。

“钍”没有稳定同位素,其同位素都具有放射性,因此半衰期和衰变方式对测量、应用和安全都很重要。

安全

操作与暴露

“钍”具有放射性。处理时需要根据具体同位素、活度、辐射类型和化学形态采取相应的辐射防护措施。