Radium (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

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Radium

[226] u
₈₈Ra

II. Hauptgruppe
(Erdalkalimetalle)
7. Periode
_______________
2. Gruppe (IUPAC 89)

Elementart: Metall	Oxidationsstufe(n): +2
Schmelztemperatur: 700 °C (973 K)	Elektronegativität: 0,9
Siedetemperatur: 1737 °C (2010 K)	Atomradius: 223 pm
Dichte: 5 g/cm³	Erdkrustenhäufigkeit: 10^–10 %

Anordnung der Elektronen
1s	2s	2p	3s	3p	3d	4s	4p	4d	4f	5s	5p	5d	5f	..	6s	6p	6d	...	7s
2	2	6	2	6	10	2	6	10	14	2	6	10			2	6			2
										Lewis-Schreibweise
															Das Radium-Atom gibt die beiden Außenelektronen ab und bildet ein Ra²⁺-Ion: Ra Ra²⁺ + 2 e^–

Name

Von »radius«, lat. der Strahl.

Entdeckung

Schon bald nach der Entdeckung der Strahlung des Urans durch Becquerel (1896) bemerkten Marie und Pierre Curie, dass die von dem Uranmineral Pechblende ausgehende Radioaktivität stärker ist, als nach der darin enthaltenen Uranmenge zu erwarten gewesen wäre. Sie vermuteten, dass in der Pechblende ein noch unbekanntes, hochradioaktives Element in kleinsten Mengen enthalten sein müsse. Um diese Frage zu klären, begannen sie auf eigene Kosten mit der äußerst schwierigen Aufarbeitung von 1000 kg Pechblenderückständen, die ihnen die Bergwerksverwaltung von St. Joachimsthal in Böhmen (damals Österreich-Ungarn, heute Jáchymov, Tschechische Republik) geschenkt hatte. Tatsächlich erhielten sie zwei Fraktionen, in denen sich die erhöhte Radioaktivität konzentrierte: Eine Fraktion mit Bismutsalzen und eine mit Bariumsalzen. Es mussten also mindestens zwei stark radioaktive Elemente in der Pechblende enthalten sein. Zunächst untersuchten sie die Bismutfraktion und fanden darin ein noch unbekanntes Element, für das sie den Namen Polonium vorschlugen. Nach der Entdeckung des Poloniums erfolgte die Untersuchung der Bariumfraktion. Am 26. Dezember 1898 teilten die Curies mit, dass mehrere Gründe sie veranlassten, "mit Überzeugung auszusprechen, dass dieser radioaktive Stoff ein neues Element enthält, dem wir den Namen Radium zu geben wünschen." 1902 erhielten sie in mühsamer Arbeit 0,1 g reines Radiumbromid (RaBr₂). Metallisches Radium wurde 1910 von Marie Curie und Debierne erstmals hergestellt.

Pierre und Marie Curie an ihrem Arbeitsplatz in der angemieteten Fabrikhalle in Paris, in der sie 1898 das Polonium und das Radium entdeckten.

Pierre und Marie Curie an ihrem Arbeitsplatz in der angemieteten Fabrikhalle in Paris,
in der sie 1898 das Polonium und das Radium entdeckten.

Eigenschaften

Weiß glänzendes Schwermetall. Wird an der Luft durch Bildung von Radiumnitrid Ra₃N₂ rasch schwarz. Reagiert ähnlich wie Kalium mit Wasser (Ra + 2 H₂O

Ra(OH)₂ + H₂) und Säuren. Verhält sich in Verbindungen ähnlich wie Barium. Die Ähnlichkeit im chemischen Verhalten zwischen Barium und Radium ist sehr viel größer als die zwischen Barium und Strontium.

Foto: Deutsches Museum München

Radiumbromid im eigenen Lichr forografiert.

2,5 Gramm Radiumbromid in einem Wägeröhrchen. Auf Grund der starken Radioaktivität leuchten Radiumverbindungen im Dunkeln. Die fotografische Aufnahme erfolgte mit Hilfe des von dem Präparat selbst ausgesandten Lichts.

Vorkommen

Radium ist ein Zerfallsprodukt des Urans. Daher findet es sich in allen Uranerzen. Das Mengenverhältnis zwischen Radium und Uran beträgt ungefähr 1 : 3 000 000.

Verwendung

Als Lieferant von a-Strahlen kann Radium im Gemisch mit Beryllium für Neutronenquellen eingesetzt werden.

²²⁶Ra-Strahlenquelle: Im Deckel des Bleibehälters (rechts) sind 3 µg Radium enthalten.

²²⁶Ra wurden früher häufig in Leuchtfarben für z.B. Leuchtziffern in Uhren oder Kompassen eingesetzt. Diese Leuchtfarben funktionierten auch in völliger Dunkelheit: Die von dem Radium ausgehende Strahlung trifft auf Zinksulfid, das mit Spuren von Kupfer oder Silber aktiviert wurde. Dabei wird Licht ausgesendet.

Kompass aus der Zeit des II. Weltkriegs

Die Himmelsrichtungen dieses Kompasses der deutschen Wehrmacht aus der Zeit des II. Weltkriegs sind mit radiumhaltiger Leuchtmasse markiert.

Der abgebildete "Leuchtkit" enthält eine mit Radium versetzte Paste, mit der zu markierende Flächen bestrichen werden konnten.

Radium wurde bis in die dreißiger Jahre des vorigen Jahrhunderts in der Medizin zur Behandlung krebsartiger Geschwülste, von Gicht sowie von Gelenk- und Muskelrheumatismus eingesetzt. In Unkenntnis der von den radioaktiven Strahlen ausgehenden Gefahren wurden ärztlicherseits Trinkkuren mit sehr stark verdünnten wässrigen Lösungen von Radiumsalzen empfohlen. Badeorte wie z.B. St. Joachimstal, Bad Brambach oder Bad Kreuznach schmückten sich mit dem Zusatz "Radiumbad".

Weitere Informationen:

Radium: Geschichtliches

Isotope

Nur Radionuklide, keine stabilen Isotope. Häufigstes Isotop ist ²²⁶Ra.

Die Radionuklide ²²¹Ra, ²²³Ra, ²²⁴Ra, ²²⁵Ra, ²²⁶Ra, ²²⁷Ra und ²²⁸Ra sind Bestandteile natürlicher Zerfallsreihen:
²²¹Ra (HWZ 28,0 Sekunden, Neptunium-Zerfallsreihe)
²²³Ra (HWZ 11,435 Tage, Uran-Actinium-Zerfallsreihe)
²²⁴Ra (HWZ 3,66 Tage, Thorium-Zerfallsreihe)
²²⁵Ra (HWZ 14,9 Tage, Neptunium-Zerfallsreihe)
²²⁶Ra (HWZ 1602 Jahre, Uran-Radium-Zerfallsreihe)
²²⁷Ra (HWZ 42,2 Minuten, Uran-Actinium-Zerfallsreihe)
²²⁸Ra (HWZ 6,7 Jahre, Thorium-Zerfallsreihe)

Redox-Potenziale

Ra²⁺ + 2 e^–

-2,92 Volt


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