Menü ausblenden
Menü ausblenden   Internetchemie   |     About   |   Kontakt   |   Impressum   |   Datenschutz   |   Sitemap
Menü ausblenden   Chemie Index   |   Chemie-Lexikon   |   Chemikalien   |   Elemente
Menü ausblenden   Geräte + Instrumente   |  
Menü ausblenden   Jobbörse, Stellenangebote   |  
Menü ausblenden   Crowdfunding Chemie   |     Text veröffentlichen
Home und Neuigkeiten
Chemie A - Z
Produkte, Geräte für Labor und Industrie
Chemikalien und chemische Verbindungen
Stellenbörse für Chemie-Jobs
Impressum, Kontakt
Crowdfunding Chemie

 

Thorium

Chemie und Physik des chemischen Elements Thorium.



Thorium Chemie

Thorium ist ein chemisches Element aus der Gruppe der Actinoiden und in reiner Form ein silberglänzendes Metall, das nur sehr langsam - über einen Zeitraum von Wochen oder Monaten - seinen Glanz durch die Bildung einer Oxidschicht verliert.

Auf Grund seiner Radioaktivität und seiner Toxizität findet Thorium als Metall oder in Form seiner Verbindungen - ausserhalb der Nukleartechnik - heute nur wenig Anwendung.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Thorium

Bezeichnung:Thorium Symbol:Th Ordnungszahl:90 Atommasse:232,0377(4) u Periodensystem-Stellung:Actinoide, 7. Periode, f-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Actinoide, Metalle. Entdeckung:1829 - Jöns Jakob Berzelius, Esmark. Bedeutung des Namens:Thor - germanischer Gott. Historische Bezeichnungen:Ionium (Th-230); Donarium (Dt), Wasmium (Wa) (früher verwendet); Carolinium (irrtümlich). Englischer Name:Thorium CAS-Nummer:7440-29-1 InChI-Key:ZSLUVFAKFWKJRC-UHFFFAOYSA-N

 

Das Thorium-Atom

Das Th-Atom - und damit das chemische Element Thorium - ist eindeutig durch die 90 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Thorium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Thorium-Isotope bzw. Thorium-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Thorium-Vorkommen bestehen aus einem Gemisch verschiedener Isotope; die relative Atommasse wird daher mit 232,0377(4) u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p6d6f7s7p
Th90[Rn] 6d2 7s2 226261026101426102622

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Thrium-Atom zu entfernen.

1. IE: 6,3067 eV2. IE: 11,9 eV3. IE: 20,0 eV4. IE: 28,8 eV5. IE: eV6. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Thorium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
109651204721969316300

 

MIMIIMIIIMIVMV
3s3p1/23p3/23d3/23d5/2
51824830404634913332

 

NINIINIIINIVNVNVINVII
4s4p1/24p3/24d3/24d5/24f5/24f7/2
13301168966,4712,1675,2342,4333,1

 

OIOIIOIIIOIVOV
5s5p1/25p3/25d3/25d5/2
29022918292,585,4

 

PIPIIPIII
6s6s1/26p3/2
41,424,516,6

 

Weitere Daten

Atomradius:180 pm (empirisch, nach Slater) Kovalente Radien:206(6) pm (nach Cordero et al.)
175 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
143 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
136 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:200 pm Molvolumen:19,80 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,969; ωL1: 0,159; ωL2: 0,503; ωL3: 0,424 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,04; F13: 0,62; F23: 0,103 Austrittsarbeit:3,47 eV Termsymbol:3F2

 

Ionenradius

Ionenradien des Th(IV)-Kations in Abhängigkeit von der Koordinationszahl in Picometern pm:

IonKoZIeffektivIkristallAnmerkungen
Th4+
Th4+
Th4+
Th4+
6
8
10
12
94
105
113
121
108
 
 
 

 

Spektrallinien des Thoriums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Thoriums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Thorium-Spektrallinien

 

 

Chemie des Thoriums

Das radioaktive Element besitzt vier Valenzelektronen und tritt in den Thorium-Verbindungen auch bevorzugt in der höchsten Oxidationsstufe +IV auf.

Das reine Metall ist recht elektropositiv und chemisch reaktiv. Unter normalen Umgebungsbedingungen ist Thorium stabil; fein verteiltes Metall ist jedoch pyrophor, d. h., es kann bei niedrigen Temperaturen an der Luft spontan mit Sauerstoff reagieren, wobei viel Energie frei wird.

Erhitzt man metallisches Thorium an der Luft, dann verbrennt es mit hellweißer Flamme zu Thoriumdioxid.

Mit Wasser reagiert Thorium bei Raumtemperatur nur langsam.

 

Chemische Daten

Elektronegativität:1,30 nach PaulingElektronaffinität:1,17 eV bzw. 112,72 kJ mol-1Oxidationsstufen:+ 4 (+ 3, + 2)

 

Standardpotentiale

Normalpotential des Thoriums:

E0 (V)NoxName Ox.Ox.e-Red.Name Red.Nox
-2,48+ IVThorium(IV)-hydroxidTh(OH)4+ 4 e-Th + 4 OH-Thorium0
-1,899+ IVThorium(IV)-KationTh4++ 4 e-ThThorium0
-1,789+ IVThorium(IV)-oxidThO2 + 4 H++ 4 e-Th + 2 H2OThorium0

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Thoriums

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen elementaren Thoriums auf.

Schmelzpunkt:1750 °C Schmelzenthalpie (molar):13,81 kJ mol-1 Siedepunkt:4785 °C Verdampfungsenthalpie:543,9 kJ mol-1 Wärmekapazität:26,230 J mol-1 K-1 (molar)
0,113 J g-1 K-1 (spezifisch)
Debye-Temperatur:160 K Thermische Leitfähigkeit:54,0 W m-1 K-1 Wärmeausdehnung:11,0 μm m-1 K-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:6,67 × 106 A V-1 m-1 Elektrischer Widerstand:157 nΩ m bei 0 °C Dichte:11,724 g cm-3 Elastizitätsmodul:78,3 GPa (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):54,3 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,0184 GPa-1 300 K Poisson-Zahl:0,27 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:kubisch-flächenzentriert - fcc Härte:nach Mohs: 3,0
nach Vickers: 0,35 GPa
nach Brinell: 0,4 GPa
Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:132 × 10-6 cm3 mol-1 bei 25 °C Schallgeschwindigkeit:2490 m s-1 bei 20 °C Standard-Bildungsenthalpie:0,0 kJ mol-1 (Feststoff, Kristall)
602,0 kJ mol-1 (gasförmig)
Gibbs Freie Enthalpie:560,7 kJ mol-1 (gasförmig) Molare Standard-Entropie:51,8 J mol-1 K-1 (Feststoff, Kristall)
190,2 J mol-1 K-1 (gasförmig)

 

 

Externe Informationsangebote



Informationen, Daten zum Element

Thorium-Verbindungen
Übersicht über die wichtigsten Verbindungen des Thoriums, Eigenschaften, Mineralien, Literatur



Atome, Orbitale, Radiochemie

Thorium-Zerfallsreihe
Grafische Darstellung



Gruppenelemente - Informationen

Actinoide
Vorlesungsskript. Uni Freiburg



Einzelne Verbindungen

Thorium und Thoriumverbindungen
Chemikalien-Datenbank: Physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche



Geochemie und Biogeochemie

Thoriumhaltige Minerale
Informationen zum Thorium und den Thoriummineralien. Mineralien Atlas



Toxikologie, Medizin, Physiologie

Toxikologie des Thoriums
Toxische Eigenschaften des Thoriums. Gifte.de



Dissertationen

Aktivitätstransport
Der Aktivitätstransport von natürlich bedingtem Thorium in der Inkorporationsüberwachung. Dissertation, 2001. RWTH Aachen



Newsarchiv


Eine handvoll Thorium-Kerne
Entwicklung einer Thoriumkern-Uhr

Genauer als die beste Atomuhr: Mit vier Millionen Euro fördert die EU ein internationales Forschungsprojekt, das von der TU Wien geleitet wird. Ziel ist die Entwicklung einer Thorium-229-Atomkernuhr, deren Genauigkeit alle heutigen Messmethoden in den Schatten stellen soll.

[Bildquelle: TU Wien]




 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 15.05.2020.



© 1996 - 2020 Internetchemie ChemLin














Akzeptieren

Diese Website verwendet Cookies. Durch die Nutzung dieser Webseite erklären Sie sich damit einverstanden, dass Cookies gesetzt werden. Mehr erfahren