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Po 84

Polonium (Po)

metalloid
Période: 6 Groupe: 16 Bloc: p

Solid

Masse atomique relative standard

[209]

Configuration électronique

[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4

Point de fusion

253,85 °C

Point d’ébullition

961,85 °C

Masse volumique

9320 kg/m³

États d’oxydation

−2, +2, +4, +5, +6

Électronégativité (Pauling)

2

Énergie d’ionisation (1re)

8,41807 eV

Année de découverte

1898

Rayon atomique

190 pm

Détails

Origine du nom Named for Poland, native country of Marie Curie.
Pays de découverte France
Découvreurs Pierre and Marie Curie

Polonium is a very rare, highly radioactive chalcogen below tellurium in group 16. It occurs naturally only in minute amounts as part of uranium and thorium decay chains, chiefly through isotopes such as ²¹⁰Po. Its chemistry combines metallic character with chalcogen behavior, and its significance comes mainly from intense alpha radioactivity rather than from ordinary materials use.

Polonium-210 is a low-melting, fairly volatile metal, 50% of which is vaporized in air in 45 hours at 55°C. It is an alpha emitter with a half-life of 138.39 days. A milligram emits as many alpha particles as 5 g of radium.

The energy released by its decay is so large (140W/g) that a capsule containing about half a gram reaches a temperature above 500C. The capsule also presents a contact gamma-ray dose rate of 0.012 Gy/h. A few curies (1 curie = 3.7 x 1010Bq) of polonium exhibit a blue glow, caused by excitation of the surrounding gas.

Polonium is readily dissolved in dilute acids, but is only slightly soluble in alkali. Polonium salts of organic acids char rapidly; halide amines are reduced to the metal.

Polonium was discovered by Marie Sklodowska Curie, a Polish chemist, in 1898. She obtained polonium from pitchblende, a material that contains uranium, after noticing that unrefined pitchblende was more radioactive than the uranium that was separated from it. She reasoned that pitchblende must contain at least one other radioactive element. Curie needed to refine several tons of pitchblende in order to obtain tiny amounts of polonium and radium, another radioactive element discovered by Curie. One ton of uranium ore contains only about 100 micrograms (0.0001 grams) of polonium. Due to its scarcity, polonium is usually produced by bombarding bismuth-209 with neutrons in a nuclear reactor. This forms bismuth-210, which has a half-life of 5 days. Bismuth-210 decays into polonium-210 through beta decay. Milligram amounts of polonium-210 have been produced by this method.

Polonium-210 is a very strong emitter of alpha particles. A single gram of polonium-210 creates 140 Watts of heat energy and is being considered as a lightweight heat source for thermoelectric power for spacecraft. Polonium-210 has a half-life of 138.39 days.

Polonium's most stable isotope, polonium-209, has a half-life of 102 years. It decays into lead-205 through alpha decay. Polonium-209 is available from Oak Ridge National Laboratory at the cost of about $3200 per microcurie.

Named after Poland, native country of Madam Curie. Polonium, also called Radium F, was the first element discovered by Curie in 1898 while seeking the cause of radioactivity of pitchblend from Joachimsthal, Bohemia. The electroscope showed it separating with bismuth.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
2 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
2,19
Affinité électronique
1,9 eV
Énergie d’ionisation (1re)
8,41807 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
19,300066 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
27,300094 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
36,000124 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
57,000196 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−2, +2, +4, +5, +6 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
6 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p4

Propriétés thermodynamiques

Enthalpie de fusion
0,13473597 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
1,057159 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
1,824118 eV
Enthalpie d’atomisation
1,824118 eV

Propriétés nucléaires

Protons
84 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
125 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
42 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
0 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Nombre de masse (isotope le plus stable)
209
Isotope le plus stable
Po-209
Année de découverte
1898

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
2e-10 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
1,5 × 10−14 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
335 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 32, 18, 6 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-08-6 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
3P2
InChI
InChI=1S/Po
Clé InChI
HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 84
Électrons 84
Charge Neutre
Configuration Po: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
Configuration électronique
Mesuré
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
4/6 2↑
Nombre total d’électrons: 84 Non appariés: 2 ?

Modèle atomique

Protons 84
Neutrons 110
Électrons 84
Nombre de masse 194
Stabilité Radioactif

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

0 / 0 (0 0 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

Aucun isotope stable.

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
211 Radioactif210,9866536 ± 0,0000014N/D516 ms
193 Radioactif192,991026 ± 0,000037N/D399 ms
194 Radioactif193,988186 ± 0,000014N/D392 ms
212 Radioactif211,9888684 ± 0,0000013N/D294.4 ns
188 Radioactif187,999416 ± 0,000021N/D270 us
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 228,9 °C en dessous du point de fusion (253,85 °C)

Point de fusion 253,85 °C
Point d’ébullition 961,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 228,9 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
253,85 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
961,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,13473597 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
1,057159 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
1,824118 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
9320 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
9320 kg/m³

Dans les conditions standard

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 84. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Po I 03704
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
Po I 033
Po II +12
Po III +22
Po IV +32
Po V +42
Po VI +52
Po VII +62
Po VIII +72
Po IX +82
Po X +92
Niveaux répertoriés par le NIST →
84 Po 209

Polonium — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Xe]6s24f145d106p4
Niveaux d’énergie 2 8 18 32 18 6
États d’oxydation -2, +2, +4, +5, +6
HOMO 6p n=6 · l=1 · m=-1
Polonium — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
84 Po 209

Polonium — Visualiseur de structure cristalline

Primitive Cubic · Pearson cP1
Idéalisé
Pearson cP1
N° de coord. 6
Compacité 52.000%
Polonium — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+46N/D94 pm
+48N/D108 pm
+66N/D67 pm

Composés

Po
208,982 u
Po
209,983 u
Po
218,009 u
Po
216,002 u
Po
214,999 u
Po
210,987 u
Po
208,982 u
Po
206,982 u
Po
199,982 u
Po
207,981 u
Po
203,980 u
Po
200,982 u
Po
202,981 u
Po
204,981 u
Po
205,980 u
Po
201,981 u
Po
198,984 u
Po
197,983 u
Po
196,986 u
Po
195,986 u
Po
194,988 u
Po
193,988 u
Po
192,991 u
Po
191,991 u
Po
190,995 u
Po
189,995 u
Po
217,006 u

Isotopes (5)

Twenty five isotopes of polonium are known, with atomic masses ranging from 194 to 218. Polonium-210 is the most readily available. Isotopes of mass 209 (half-life 103 years) and mass 208 (half-life 2.9 years) can be prepared by alpha, proton, or deuteron bombardment of lead or bismuth in a cyclotron, but these are expensive to produce.

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
211 Radioactif210,9866536 ± 0,0000014N/D516 ms
α =100%
193 Radioactif192,991026 ± 0,000037N/D399 ms
α ≈100%β+ ?
194 Radioactif193,988186 ± 0,000014N/D392 ms
α ≈100%β+ ?
212 Radioactif211,9888684 ± 0,0000013N/D294.4 ns
α =100%
188 Radioactif187,999416 ± 0,000021N/D270 us
α ≈100%β+ ?
211 Radioactif
Masse atomique (u) 210,9866536 ± 0,0000014
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 516 ms
Mode de désintégration
α =100%
193 Radioactif
Masse atomique (u) 192,991026 ± 0,000037
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 399 ms
Mode de désintégration
α ≈100%β+ ?
194 Radioactif
Masse atomique (u) 193,988186 ± 0,000014
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 392 ms
Mode de désintégration
α ≈100%β+ ?
212 Radioactif
Masse atomique (u) 211,9888684 ± 0,0000013
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 294.4 ns
Mode de désintégration
α =100%
188 Radioactif
Masse atomique (u) 187,999416 ± 0,000021
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 270 us
Mode de désintégration
α ≈100%β+ ?

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
145 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
135 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
129 pm

Rayons de van der Waals

Truhlar
197 pm
UFF
470,9 pm
MM3
259 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
250 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
103
Pettifor
91
Glawe
93

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Gunnarsson–Lundqvist
6
Robles–Bartolotti
4

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
44 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
4 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
424 Ha·Bohr6

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion527,15 K
Point d’ébullition1235,15 K

Catégories d’états d’oxydation

+2 main
+4 main
+5 extended
−2 main
+6 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (15)
nOrbitaleσ
1s1,6232
2p4,5428
2s22,0782
3d13,428
3p23,2851
3s24,3813
4d36,3328
4f37,8416
4p36,3328
4s35,4784
Détail des rayons cristallins (3)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
4VI108from r^3 vs V plots,
4VIII122from r^3 vs V plots,
6VI81Ahrens (1952) ionic radius,
Modes de désintégration des isotopes (71)
IsotopeModeIntensité
186A100%
186p—
187A100%
187B+—
188A100%
188B+—
189A100%
189B+—
190A100%
190B+—
Facteurs de diffusion des rayons X (516)
Énergie (eV)f₁f₂
10—4,92763
10,1617—4,95784
10,3261—4,98823
10,4931—5,01881
10,6628—5,04957
10,8353—5,10634
11,0106—5,17368
11,1886—5,24191
11,3696—5,31104
11,5535—5,38108

Données complémentaires

Sources

Sources of this element.

Polonium is a very rare natural element. Uranium ores contain only about 100 micrograms of the element per ton. Its abundance is only about 0.2% of that of radium.

In 1934, scientists discovered that when they bombarded natural bismuth (209Bi) with neutrons, 210Bi, the parent of polonium, was obtained. Milligram amounts of polonium may now be prepared this way, by using the high neutron fluxes of nuclear reactors.

Références (1)

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Po

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Polonium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Polonium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Polonium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Polonium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Polonium

This section provides all form of data related to element Polonium.

9 PubChem Elements
Polonium

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