Rad (Ra)
Rad (Ra, łac. Radium) to pierwiastek o liczbie atomowej 88, leżący w 7 okresie układu okresowego i 2 grupie. Należy do kategorii: Metale ziem alkalicznych (berylowce).
pierwiastek promieniotwórczy
Rad w układzie okresowym
Pierwiastek leży w siódmym okresie, czyli w siódmym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 7 powłokach. Znajduje się w 2 grupie (blok s — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę s). W tej samej grupie stoją: Beryl, Magnez, Wapń, Stront, Bar — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Rad jest ciałem stałym (topnieje w 700 °C, wrze w 1737 °C).
Dane pierwiastka Rad
| Symbol chemiczny | Ra |
|---|---|
| Liczba atomowa (Z) | 88 |
| Masa atomowa | 226 u |
| Liczba masowa | 226 |
| Grupa | 2 |
| Okres | 7 |
| Blok | s |
| Kategoria | Metale ziem alkalicznych (berylowce) |
| Konfiguracja elektronowa | [Rn] 7s² |
| Wartościowość | II |
| Stopnie utlenienia | +2 |
| Elektroujemność (Pauling) | 0,9 |
| Energia jonizacji | 5,279 eV |
| Temperatura topnienia | 700 °C |
| Temperatura wrzenia | 1737 °C |
| Gęstość | 5,5 g/cm³ |
| Promień atomowy | 215 pm |
| Zawartość w skorupie ziemskiej | 0,0000009 mg/kg |
| Nazwa łacińska | Radium |
| Rok odkrycia | 1898 |
| Odkrywca | Maria Skłodowska-Curie i Piotr Curie |
Rad — co to za pierwiastek
Świecił w farbie tarcz zegarków, dopóki nie zrozumiano, co robi z malującymi je robotnicami.
Właściwości pierwiastka Rad
Rad jest srebrzystobiałym metalem, który w kontakcie z powietrzem szybko czernieje, tworząc azotek. To najcięższy z metali ziem alkalicznych: gęstość 5,5 grama na centymetr sześcienny, topnienie 700 °C, wrzenie 1737. Chemicznie zachowuje się jak bar — reaguje z wodą, daje mocno zasadowy wodorotlenek i sole z jonem o dwóch ładunkach dodatnich. Najważniejsza jest jednak jego promieniotwórczość. Rad-226 rozpada się z czasem połowicznego zaniku 1600 lat, emitując promieniowanie alfa i przechodząc w gaz radon. Preparaty radu świecą własnym, bladym światłem i są wyraźnie cieplejsze od otoczenia. To pierwiastek bardzo niebezpieczny: organizm bierze go za wapń i odkłada w kościach, gdzie powoduje ich martwicę, białaczkę i nowotwory.
Zastosowanie pierwiastka Rad
Rad praktycznie nie ma dziś zastosowań, a te historyczne skończyły się źle. Przez pierwsze dekady XX wieku sole radu mieszano z siarczkiem cynku i malowano tym tarcze zegarków, wskaźniki lotnicze i celowniki, żeby świeciły w ciemności bez zasilania. Rad służył też do radioterapii nowotworów: igły i tubki z jego solami wprowadzano bezpośrednio do guzów, co było pierwszą formą brachyterapii. Sprzedawano nim nasycone wody, kremy i pasty do zębów jako środki lecznicze, co dziś brzmi absurdalnie. Wszystkie te role przejęły bezpieczniejsze i tańsze izotopy wytwarzane w reaktorach, na przykład kobalt-60, iryd-192 i cez-137. Jedynym współczesnym zastosowaniem medycznym jest rad-223, podawany w leczeniu przerzutów nowotworowych do kości.
Rad — najważniejsze związki chemiczne
Chemia radu jest niemal kopią chemii baru, tyle że badaną na mikroskopijnych próbkach. Chlorek radu RaCl₂ i bromek RaBr₂ to sole, które Maria Skłodowska-Curie oczyszczała przez wielokrotną krystalizację, wykorzystując drobne różnice rozpuszczalności wobec odpowiednich soli baru. Węglan RaCO₃ i siarczan RaSO₄ są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie; siarczan radu jest najtrudniej rozpuszczalnym siarczanem w całej drugiej grupie. Wodorotlenek radu Ra(OH)2 to zasada mocniejsza niż wodorotlenek baru, bo w drugiej grupie zasadowość rośnie w dół. Sole radu z czasem same ciemnieją i kruszeją, rozbijane od środka przez własne promieniowanie.
Rad — gdzie go spotykasz
- historyczne farby świecące
- dawna radioterapia
Rad w szkole — co trzeba wiedzieć
Rad leży w drugiej grupie, wśród metali ziem alkalicznych, w siódmym okresie; konfiguracja [Rn] 7s², dwa elektrony walencyjne, wartościowość dwa, stopień utlenienia plus dwa. Najczęstsza pomyłka to mylenie radu z radonem: rad to promieniotwórczy metal o symbolu Ra, a radon to gaz szlachetny o symbolu Rn, powstający z rozpadu radu i zbierający się w piwnicach. Drugie typowe pytanie brzmi, dlaczego rad jest groźny dla kości. Bo chemicznie przypomina wapń, więc organizm wbudowuje go w szkielet i napromieniowuje szpik od środka. Warto też zapamiętać polski wątek: Maria Skłodowska-Curie, odkrywczyni radu i polonu, była pierwszą osobą z dwiema Nagrodami Nobla w różnych naukach przyrodniczych.
Rad — historia odkrycia
Rad odkryli w 1898 roku w Paryżu Maria Skłodowska-Curie i Piotr Curie. Punktem wyjścia była obserwacja Marii, że blenda smolista z Jachymowa promieniuje silniej, niż wynikałoby z zawartości uranu — musiało więc kryć się w niej coś jeszcze. Najpierw wydzielili polon, nazwany na cześć Polski, ojczyzny Marii, której wtedy nie było na mapie Europy; kilka miesięcy później rad. Potwierdzenie odkrycia wymagało lat mozolnej pracy z tonami odpadów rudy w nieogrzewanej szopie. Nazwa pochodzi od łacińskiego radius, czyli promień. Za te badania małżonkowie otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki, a Maria później drugą, z chemii.
Rad — skąd wzięła się nazwa
łac. radius — promień
Rad — izotopy
rad-226 najtrwalszy (1600 lat)
Rad — bezpieczeństwo
Silnie promieniotwórczy, powoduje nowotwory kości.
Ciekawostki o pierwiastku Rad
- Maria Skłodowska-Curie wydzieliła 0,1 g radu z ton rudy.
- Robotnice malujące radem tarcze zegarków zaostrzały pędzelki ustami; ich choroby i sądowy proces w latach dwudziestych XX wieku zmieniły prawo pracy w Stanach Zjednoczonych.
- Notatniki i przybory laboratoryjne Marii Skłodowskiej-Curie do dziś są promieniotwórcze i przechowuje się je w ołowianych pojemnikach.
- Rozpad radu daje radon — gaz szlachetny, który wydostaje się z gruntu i gromadzi w piwnicach oraz na parterach budynków.
Najczęstsze pytania o pierwiastek Rad
Jaki jest symbol chemiczny pierwiastka Rad?
Symbol chemiczny to Ra. Nazwa łacińska brzmi Radium.
Jaką liczbę atomową ma Rad?
Liczba atomowa (Z) wynosi 88, czyli w jądrze atomu jest 88 protonów. Masa atomowa to 226 u.
Jaka jest wartościowość pierwiastka Rad?
Typowa wartościowość to II. Spotykane stopnie utlenienia: +2.
Jaka jest konfiguracja elektronowa pierwiastka Rad?
Konfiguracja skrócona to [Rn] 7s². Pierwiastek należy do bloku s.
Gdzie w codziennym życiu spotykamy pierwiastek Rad?
Najczęściej: historyczne farby świecące oraz dawna radioterapia.
← Wróć do układu okresowego · Zobacz wszystkie: Metale ziem alkalicznych (berylowce) · Układ okresowy do druku