二酸化ポロニウム

二酸化ポロニウム（別名：四酸化ポロニウム）は、化学式Po O ₂で表される化合物です。ポロニウムの3 つの酸化物のうちの 1 つで、他の 2 つは一酸化ポロニウム(PoO) と三酸化ポロニウム(PoO _{3 ) です。}室温では淡黄色の結晶性固体です。低圧（真空など）下では、500 °C で単体ポロニウムと酸素に分解します。ポロニウムの酸化物の中で最も安定しており、インターカルコゲンです。^{[ 5 ]} 

室温では、二酸化ポロニウムは面心立方（蛍石型）結晶構造をとります。高温に加熱すると、正方晶系に結晶化します。立方晶は淡黄色ですが、正方晶は赤色です。二酸化ポロニウムは加熱すると色が濃くなり、昇華点である885  ℃ではチョコレートブラウンになります。^{[ 2 ] [ 3 ]} Po4 ⁺のイオン半径はイオン半径は 1.02 Å または 1.04 Åです。したがって、 Po ⁴⁺イオン半径の比は/ O ²⁻は、立方晶系の安定性の下限値である約0.73であり、二酸化ポロニウムが2つの変形を持つことを可能にする。調製直後の二酸化ポロニウムは常に正方晶の形であり、放置したり強く冷却したりすると立方晶の形に変化する。^{[ 6 ]}

二酸化ポロニウムは、自然界におけるポロニウムの希少性と、二酸化ポロニウムを生成するために必要な高温（250  ℃）のため、自然界には存在しない。^{[ 2 ]}

二酸化ポロニウムは、単体ポロニウムを250  ℃で酸素と反応させるか、水酸化ポロニウム(IV) (PoO(OH) ₂ ) または二硫酸ポロニウム(Po(SO ₄ ) ₂ )、セレン酸ポロニウム(Po(SeO ₄ ) ₂ ) 、または四硝酸ポロニウム(Po(NO ₃ ) _{4 ) などの様々なポロニウム塩を}熱分解することによって調製される。^{[ 2 ] [ 4 ]}

二酸化ポロニウムは、水素中に置くと、 200 °C でゆっくりと金属ポロニウムに還元され ます。同じ還元は、アンモニアまたは硫化水素 中で 250 °Cで起こります。二酸化硫黄中で250 °C で加熱すると、白色の化合物、おそらく亜硫酸ポロニウムが生成されます。^{[ 6 ]}二酸化ポロニウムが水和すると、淡黄色の多量の沈殿物であるポロヌス酸(H2PoO3 _)が生成されます。ポロヌス酸はその名前にもかかわらず、酸と塩基の両方と反応する両性化合物です。^{[ 2 ] [ 4 ]} 

二酸化ポロニウムをハロゲン化水素でハロゲン化すると、四ハロゲン化ポロニウムが得られる。^{[ 2 ]}

PoO ₂ + 4 HF → PoF ₄ + 2 H ₂ O

PoO ₂ + 4 HCl → PoCl ₄ + 2H ₂ O

PoO ₂ + 4 HBr → PoBr ₄ + 2 H ₂ O

PoO ₂ + 4 HI → PoI ₄ + 2 H ₂ O

反応において、二酸化ポロニウムは同族元素である二酸化テルルと非常によく似た挙動を示し、Po(IV)塩を形成します。しかし、カルコゲン酸化物の酸性は族を下るにつれて低下し、二酸化ポロニウムと_水酸化ポロニウム(IV)は、_より軽い同族元素よりもはるかに酸性が弱くなります。^{[ 6 ]}例えば、SO2、SO3、SeO2 _、 SeO3、TeO3は_酸性ですが_、 TeO2は_両性であり、PoO2は_両性でありながら、いくらか塩基性を示します。^{[ 7 ]}

空気中で二酸化ポロニウムと水酸化カリウムまたは硝酸カリウムを反応させると、無色のポロナイトカリウム（K ₂ PoO ₃）が得られる。^{[ 6 ]}

PoO ₂ + 2 KOH → K ₂ PoO ₃ + H ₂ O

PoO ₂ + 2 KNO ₃ → K ₂ PoO ₃ + 2 NO

二酸化ポロニウムはポロナイト陰イオン（PoO ²⁻ ₃ ）と密接な関係があり、三酸化ポロニウムとポロネート陰イオン（PoO ²⁻ ₄ ）の関係に似ています。

二酸化ポロニウムは基礎研究以外には用途がない。^{[ 6 ]}

ポロニウムは、元素状であれ、二酸化ポロニウムなどのポロニウム化合物であれ、極めて放射能が高い。そのため、PoO _{2 は}グローブボックス内で取り扱う必要がある。グローブボックスは、放射性物質の漏洩を防ぐため、最初のグローブボックスよりもわずかに高い圧力に維持された、グローブボックスと同様の別の箱でさらに囲む必要がある。天然ゴム製の手袋では、ポロニウムからの放射線に対する十分な保護が得られないため、手術用手袋が必要である。ネオプレン製の手袋は、天然ゴム製の手袋よりもポロニウムからの放射線を遮蔽する効果が高い。^{[ 6 ]}