Elemento químico radônio

Rádon (Rn), elemento químico, um gás radioativo pesado do grupo 18 (gases nobres) da tabela periódica, gerado pelo decaimento radioativo do rádio. (O radônio era originalmente chamado de emanação de rádio.) O radônio é um gás incolor, 7,5 vezes mais pesado que o ar e mais de 100 vezes mais pesado que o hidrogênio. O gás se liquefaz a -61,8 ° C (-79,2 ° F) e congela a -71 ° C (-96 ° F). Em um resfriamento adicional, o rádon sólido brilha com uma suave luz amarela que fica vermelho-alaranjada à temperatura do ar líquido (-195 ° C [-319 ° F]).

O rádon é de natureza rara porque seus isótopos têm vida curta e porque sua fonte, o rádio, é um elemento escasso. A atmosfera contém traços de rádon perto do solo, como resultado da infiltração do solo e das rochas, ambas contendo quantidades mínimas de rádio. (O rádio ocorre como um produto natural de decomposição do urânio presente em vários tipos de rochas.)

No final da década de 1980, o gás rádon que ocorria naturalmente passou a ser reconhecido como um risco potencialmente grave para a saúde. O decaimento radioativo do urânio nos minerais, especialmente o granito, gera gás radônio que pode se difundir no solo e nas rochas e entrar nos edifícios através de porões (o radônio tem uma densidade mais alta que o ar) e através do suprimento de água derivado dos poços (o radônio tem uma solubilidade significativa na água). O gás pode se acumular no ar de casas mal ventiladas. O decaimento do rádon produz "filhas" radioativas (polônio, bismuto e isótopos de chumbo) que podem ser ingeridas da água do poço ou absorvidas pelas partículas de poeira e depois sopradas nos pulmões. A exposição a altas concentrações desse rádon e de suas filhas ao longo de muitos anos pode aumentar muito o risco de desenvolver câncer de pulmão. De fato, o rádon é agora considerado a maior causa de câncer de pulmão entre os não fumantes nos Estados Unidos. Os níveis de rádon são mais altos em residências construídas sobre formações geológicas que contêm depósitos minerais de urânio.

Amostras concentradas de rádon são preparadas sinteticamente para fins médicos e de pesquisa. Tipicamente, um suprimento de rádio é mantido em um recipiente de vidro em uma solução aquosa ou na forma de um sólido poroso do qual o rádon pode fluir facilmente. A cada poucos dias, o rádon acumulado é bombeado, purificado e comprimido em um pequeno tubo, que é selado e removido. O tubo de gás é uma fonte de raios gama penetrantes, provenientes principalmente de um dos produtos de decomposição do radônio, o bismuto-214. Tais tubos de rádon têm sido utilizados para radioterapia e radiografia.

O rádon natural consiste em três isótopos, um de cada uma das três séries naturais de desintegração radioativa (as séries de urânio, tório e actínio). Descoberto em 1900 pelo químico alemão Friedrich E. Dorn, o radônio-222 (meia-vida de 3.823 dias), o isótopo de maior duração, surge na série de urânio. Às vezes, o nome rádon é reservado para esse isótopo para diferenciá-lo dos outros dois isótopos naturais, chamados thoron e actinon, porque eles se originam nas séries thorium e actinium, respectivamente.

O radônio-220 (tóron; meia-vida de 51,5 segundos) foi observado pela primeira vez em 1899 pelos cientistas britânicos Robert B. Owens e Ernest Rutherford, que notaram que parte da radioatividade dos compostos de tório poderia ser destruída pelas brisas do laboratório. O radônio-219 (actinon; meia-vida de 3,92 segundos), associado ao actinium, foi encontrado independentemente em 1904 pelo químico alemão Friedrich O. Giesel e pelo físico francês André-Louis Debierne. Isótopos radioativos com massas variando de 204 a 224 foram identificados, sendo o mais duradouro o radônio-222, que tem uma meia-vida de 3,82 dias. Todos os isótopos se decompõem em produtos finais estáveis de hélio e isótopos de metais pesados, geralmente chumbo.

Os átomos de radônio possuem uma configuração eletrônica particularmente estável de oito elétrons na camada externa, o que é responsável pela inatividade química característica do elemento. O rádon, no entanto, não é quimicamente inerte. Por exemplo, a existência do composto difluoreto de radônio, que é aparentemente mais estável quimicamente do que os compostos de outros gases nobres reativos, criptônio e xenônio, foi estabelecida em 1962. A vida útil curta do radônio e sua radioatividade de alta energia causam dificuldades para a investigação experimental de compostos de rádon.

Quando uma mistura de quantidades vestigiais de radônio-222 e flúor gasoso é aquecida a aproximadamente 400 ° C (752 ° F), um fluoreto de radônio não volátil é formado. A intensa radiação α de quantidades milicurie e curie de rádon fornece energia suficiente para permitir que o rádon em quantidades reaja espontaneamente com flúor gasoso à temperatura ambiente e com flúor líquido a -196 ° C (-321 ° F). O rádon também é oxidado por fluoretos de halogênio, como as soluções de ClF ₃, BrF ₃, BrF ₅, IF ₇ e [NiF ₆] ^2- in HF, para fornecer soluções estáveis de fluoreto de radônio. Os produtos dessas reações de fluorinação não foram analisados detalhadamente por causa de suas pequenas massas e intensa radioatividade. No entanto, comparando as reações do radônio com as do criptônio e do xenônio, foi possível deduzir que o radônio forma um difluoreto, RnF ₂, e derivados do difluoreto. Estudos mostram que o radônio iônico está presente em muitas dessas soluções e acredita-se que seja Rn ²⁺, RnF ⁺ e RnF ₃ ^-. O comportamento químico do rádon é semelhante ao de um fluoreto de metal e é consistente com a sua posição na tabela periódica como um elemento metalóide.

Propriedades do elemento

número atômico	86
isótopo mais estável	(222)
ponto de fusão	-71 ° C (-96 ° F)
ponto de ebulição	-62 ° C (-80 ° F)
densidade (1 atm, 0 ° C [32 ° F])	9,73 g / litro (0,13 onça / galão)
estados de oxidação	0, +2
configuração eletrônica	(Xe) 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ² 6p ⁶