رادون
مميزات > الخواص الكيميائية

الرادون هو عضو في عناصر التكافؤ الصفري التي تسمى الغازات النبيلة، وهي كيميائية ليست شديدة التفاعل. إن نصف عمر الرادون -222 البالغ 3.8 أيام يجعله مفيدًا في العلوم الفيزيائية باعتباره متتبعًا طبيعيًا. لأن الرادون هو غاز في الظروف القياسية، على عكس سلسلة اضمحلاله، يمكن استخراجه بسهولة من أجل البحث.
إنه خامل لمعظم التفاعلات الكيميائية الشائعة، مثل الاحتراق، لأن غلاف التكافؤ الخارجي يحتوي على ثمانية إلكترونات. ينتج عن ذلك تكوين ثابت ومستقر للطاقة يتم فيه ربط الإلكترونات الخارجية بإحكام. أول طاقة تأين لها - أدنى طاقة مطلوبة لاستخراج إلكترون واحد منها - هي 1037 كيلوجول / مول. وفقا لل اتجاهات الدورية، الرادون لديها أقل الكهربية من فترة واحدة عنصر قبل ذلك، زينون، وبالتالي أكثر استجابة. خلصت الدراسات المبكرة إلى أن ثبات هيدرات الرادون يجب أن يكون بنفس ترتيب هيدرات الكلور (Cl2) أو ثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وأعلى بكثير من استقرار هيدرات كبريتيد الهيدروجين (H2S).
بسبب تكلفتها ونشاطها الإشعاعي، نادرًا ما يتم إجراء البحوث الكيميائية التجريبية باستخدام الرادون، ونتيجة لذلك هناك عدد قليل جدًا من مركبات الرادون التي تم الإبلاغ عنها، سواء كانت فلوريد أو أكاسيد. يمكن أن يتأكسد الرادون بواسطة عوامل مؤكسدة قوية مثل الفلور، وبالتالي تكوين ثنائي فلوريد الرادون (RnF2). يتحلل مرة أخرى إلى عناصره عند درجة حرارة أعلى من 523 ك (250 °م؛ 482 °ف)، ويتم اختزاله بواسطة الماء إلى غاز الرادون وفلوريد الهيدروجين: يمكن أيضًا تقليله مرة أخرى إلى عناصره بواسطة غاز الهيدروجين.  لديها تقلبات منخفضة وكان يعتقد أنها RnF2. بسبب قصر عمر الرادون والنشاط الإشعاعي لمركباته، لم يكن من الممكن دراسة المركب بأي تفاصيل. تتنبأ الدراسات النظرية على هذا الجزيء أنه يجب أن يكون له مسافة رابطة Rn-F تبلغ 2.08 أنجستروم (Å)، وأن المركب أكثر استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية وأقل تقلبًا من نظيره الأخف وزناً ثنائي فلوريد الزينون (XeF2). جزيء الاوكتاهدرا RnF6 وكان من المتوقع أن يكون أقل من ذلك RnF6 المحتوى الحراري للتشكيل من ديفلوريد. يعتقد أن أيون [RnF] + يتكون من خلال التفاعل التالي:
لهذا السبب، خماسي فلوريد الأنتيمون مع الكلور ثلاثي فلوريد و N2F2Sb2F11 لإزالة غاز الرادون في مناجم اليورانيوم بسبب تكوين مركبات الرادون والفلور. يمكن أن تتشكل مركبات الرادون عن طريق اضمحلال الراديوم في هاليدات الراديوم، وهو تفاعل تم استخدامه لتقليل كمية الرادون التي تتسرب من الأهداف أثناء التشعيع. بالإضافة إلى ذلك، أملاح [RnF] + الكاتيون مع الأنيونات SbF6-، TaF6-، و BiF6- معروفة. يتأكسد الرادون أيضًا بواسطة ثنائي فلوريد ثنائي الأوكسجين إلى RnF2 في 173 ك (−100 °م؛ −148 °ف).
تعتبر أكاسيد الرادون من بين المركبات القليلة الأخرى التي تم الإبلاغ عنها من غاز الرادون؛  فقط ثلاثي أكسيد (RnO3) تم تأكيده. الفلورايد العالي وتم ادعاء RnF6  وتم حسابها على أنها مستقرة،  ولكن من المشكوك فيه ما إذا كان قد تم تصنيعها بعد. قد تكون قد لوحظت في التجارب حيث تم تقطير منتجات غير معروفة تحتوي على الرادون مع سداسي فلوريد الزينون: قد تكون هذه هي RnF4، RnF6 أو كليهما. يُزعم أن تسخين غاز الرادون باستخدام الزينون والفلور وخماسي فلوريد البروم وفلوريد الصوديوم أو فلوريد النيكل أعلى أيضًا والذي يتحلل بالماء لتشكيل RnO3. في حين تم اقتراح أن هذه الادعاءات كانت حقًا بسبب الرادون المترسب كمركب صلب [RnF] 
2 
2 [NiF 6 ] 2−، حقيقة أن الرادون يترسب من محلول مائي مع CsXeO3F كتأكيد على أن RnO3، والذي تم دعمه من خلال مزيد من الدراسات للمحلول المائي. أن [البحرية السلطانية العمانية 3 F] - لم تشكل في تجارب أخرى قد يكون نتيجة لارتفاع تركيز الفلورايد المستخدمة. تشير دراسات الهجرة الكهربائية أيضًا إلى وجود [HRnO 3 ] + وأنيوني [HRnO 4 ] - أشكال الرادون في محلول مائي ضعيف الحمضية > 5)، وقد تم التحقق من صحة الإجراء مسبقًا عن طريق فحص ثلاثي أكسيد الزينون المتماثل.
من المحتمل أن الصعوبة في تحديد الفلوريدات الأعلى من الرادون تنبع من إعاقة الرادون حركيًا من التأكسد إلى ما بعد الحالة ثنائية التكافؤ بسبب الأيونية القوية لثنائي فلوريد الرادون (RnF2) والشحنة الموجبة العالية على الرادون في RnF + ؛ قد يكون الفصل المكاني لجزيئات RnF 2 ضروريًا للتعرف بوضوح على فلوريد الرادون الأعلى، والتي منها RnF4 المتوقع أن يكون RnF6 بسبب انقسام المدار الدوراني لقذيفة الرادون 6p (سيكون لدى Rn IV غلاف مغلق 6s 2 
1/2 
1/2 التكوين). لذلك، بينما RnF4 يجب أن يتمتع باستقرار مماثل لثبات زينون رباعي فلوريد (XeF XeF4)، RnF6 المرجح أن يكون XeF6 6 أقل استقرارًا من سداسي فلوريد الزينون (XeF6): من المحتمل أيضًا أن يكون سداسي فلوريد الرادون جزيء ثماني السطوح منتظم، على عكس الهيكل المشوه ثماني السطوح لـ XeF6، بسبب تأثير الزوج الخامل. قد يشير الاستقراء أسفل مجموعة الغازات النبيلة أيضًا إلى احتمال وجود RnO و RnO 2 و RnOF 4، بالإضافة إلى أول كلوريد الغازات النبيلة المستقرة كيميائيًا RnCl 2 و RnCl 4، ولكن لم يتم العثور على أي منها حتى الآن.
تم توقع أن يكون الرادون كربونيل (RnCO) مستقرًا وله هندسة جزيئية خطية. الجزيئات Rn2 و RnXe مستقرًا بشكل كبير عن طريق اقتران مدار الدوران. تم اقتراح الرادون المحبوس داخل فوليرين كدواء للأورام. على الرغم من وجود Xe (VIII)، لم يُزعم وجود مركبات Rn (VIII)؛ يجب أن يكون RnF 8 غير مستقر كيميائيًا بدرجة عالية (XeF 8 غير مستقر ديناميكيًا حراريًا). من المتوقع أن يكون مركب Rn (VIII) الأكثر استقرارًا هو الباريوم بيرادونيت (Ba 2 RnO 6)، وهو مشابه لبيركسينات الباريوم. يرجع عدم استقرار Rn (VIII) إلى التثبيت النسبي لصدفة 6s، المعروف أيضًا باسم تأثير الزوج الخامل.
يتفاعل الرادون مع فلوريد الهالوجين السائل ClF، و ClF 3، و ClF 5، و BrF 3، و BrF 5، و IF 7 لتكوين RnF 2. في محلول فلوريد الهالوجين، يكون الرادون غير متطاير ويوجد مثل الكاتيونات RnF + و Rn 2+ ؛ تؤدي إضافة الأنيونات الفلورايد إلى تكوين مجمعات RnF3- و RnF42-، بالتوازي مع كيمياء البريليوم (II) والألمنيوم (III). تم تقدير جهد القطب القياسي للزوجين Rn 2+ / Rn على أنه +2.0 V،  على الرغم من عدم وجود دليل على تكوين أيونات الرادون أو المركبات المستقرة في محلول مائي.