二氧化钋

✍ dations ◷ 2025-07-26 02:29:48 #钋化合物,氧化物,氧族元素互化物

二氧化钋 ,又称氧化钋(IV)是一种无机化合物,化学式PoO2。它是钋的三个氧化物之一,另外两个是一氧化钋(PoO) 和 三氧化钋(PoO3)。它在室温下是淡黄色晶体。在低压(例如真空)下,它会在 500 °C 以上分解成钋和氧。 它是钋最稳定的氧化物,也是一种氧族元素互化物(英语:interchalcogen)。

在室温下,二氧化钋有着萤石结构。当加热时,它会转变成四方晶系。萤石结构的二氧化钋是淡黄色的,而四方晶系的是红色的。 随着温度的升高,二氧化钋的颜色也越来越深,到了升华点 885 °C 时变成了巧克力色。Po4+
的离子半径是 1.02 或 1.04 Å。因此, Po4+
/O2−
的半径比是 0.73,是形成萤石结构所需的半径比的下限,因此二氧化钋有两种结构。 当刚制备时,二氧化钋总是呈四方晶系,在静置或强烈冷却后变为萤石结构。

二氧化钋不存在于自然界。这是由于钋在自然界中的稀有度和形成二氧化物所需的温度(250 °C)而不存在。

二氧化钋可以由钋和氧在 250 °C 下化合而成。它也可以由氢氧化钋(IV) (PoO(OH)2), 二硫酸钋 (Po(SO4)2),硒酸钋 (Po(SeO4)2)或四硝酸钋 (Po(NO3)4)的热分解而成。

在 200 °C的氢气下,二氧化钋会缓慢还原成金属钋。 这种还原在 250 °C 下的 氨或硫化氢中也会发生。 当二氧化钋在二氧化硫中加热到 250 °C时,一种白色物质会因此产生,可能是亚硫酸钋。 当二氧化钋水解时,会形成亚钋酸(H2PoO3),并形成浅黄色沉淀。亚钋酸是两性化合物,与酸和碱反应。

二氧化钋和卤化氢的反应可以形成四卤化钋:

在反应中,二氧化钋表现的像二氧化碲,形成 Po(IV) 盐。不过,氧族元素氧化物的酸性会随着族往下而变弱,因此二氧化钋和氢氧化钋(IV) 比它们较轻的同类物有更弱的酸性。 举个例子,SO2、SO3、SeO2、SeO3 和 TeO3是酸性的,不过TeO2是两性的。 PoO2 也是两性的,甚至它带有一点的碱性。

二氧化钋和氢氧化钾或硝酸钾的反应形成亚钋酸钾 (K2PoO3):

二氧化钋和亚钋酸根 (PoO2−
3)的关系类似于三氧化钋和 钋酸根 (PoO2−
4)的关系。

除了学术研究以外,二氧化钋目前没有用处。

所有钋化合物,包括二氧化钋,都是强放射性 的,需要存放于手套箱。 这个手套箱还必须封闭在与手套箱类似的另一个箱中,并保持在比手套箱稍低的压力下,以防止放射性物质泄漏。 天然橡胶制成的手套不能提供足够的防护来防止钋的辐射,手术手套是必要的。 氯丁橡胶制手套比天然橡胶手套有更高的抗放射性能力。

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