化学知识点第343篇元素的故事（90）钍（读tú）元素符号Th

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钍的信息

钍，位于元素周期表第七周期

第ⅲB，元素符号为Th，中文名称钍，英文名称Thorium，是一种具有天然放射性的金属元素，原子序数为90，原子量为

232.0381。作为锕系元素的一员，钍在元素周期表中占据独特位置。其核内含有90个质子，核外同样拥有90个电子，核电荷数为90。单个质子的质量为1.5057E-25千克，质子相对质量约为90.63。钍位于第七周期，IIIB族，摩尔质量为180 g/mol。

钍的原子结构示意图

钍的电子构型为[Rn]6d²7s²，表明其最外层电子排布基于氡的结构，并在

6d轨道上有两个电子，7s轨道上也有两个电子。这一特殊的电子排布赋予了钍独特的化学性质和反应活性，使其在多种化学反应中展现出多样的氧化态。

钍，元素符号Th，元素中文名称钍，元素英文名称Thorium。原子序数90，钍原子量232.0381，元素类型为金属，是天然放射性元素。核内质子数90，核外电子数90，核电核数90，质子质量1.5057E-25，质子相对质量90.63，所属周期为7，所属族数为IIIB，摩尔质量180。

钍元素发现历程概述

钍的发现可追溯至19世纪初。1828年，瑞典化学家贝采利乌斯（Jöns Jakob Berzelius）在分析一种来自挪威的矿石（后被命名为钍石）时，首次识别出这一未知元素。通过一系列化学分离与灼烧实验，他发现该元素的氧化物具有独特的化学性质，明显区别于当时已知的其他元素。为纪念北欧神话中的雷神托尔（Thor），他将这一新元素命名为“Thorium”，元素符号定为Th，并确认其原子序数为90，归属为锕系元素。

物理性质：

钍是一种银白色金属，具有钢灰色的光泽，质地柔软。在空气中长时间暴露后，其表面会逐渐氧化，颜色由银白转为灰暗。在1400℃以下，钍呈现面心立方晶体结构；当温度超过此值时，晶体结构转变为体心立方。其密度为11.7 g/cm³，熔点约为1750℃，沸点则高达约4000至5000℃之间，显示出极高的热稳定性。

化学性质：

钍的化学性质较为活泼，但在常温下对空气和水的反应较慢。它不溶于稀酸和氢氟酸，却可溶于发烟盐酸、浓硫酸以及王水等强腐蚀性溶液。在高温条件下，钍能迅速与卤素、硫、氮等非金属元素发生反应，生成多种二元化合物。这些反应特性使其在材料科学和化学合成中具有一定的研究价值。

氧化态：

钍最常见的氧化态为+4，几乎所有其盐类都以该形式存在。此外，也存在+2和+3的氧化态，但这些较低氧化态的化合物相对较少见，且稳定性较差。+4价的钍在水溶液中表现出较强的水解倾向，形成一系列复杂的含氧离子。

放射性：

钍是一种天然放射性元素，其最主要的同位素为Th-232，半衰期约为140亿年，几乎与地球年龄相当。Th-232是天然放射系中4n系列的起始核素，通过一系列衰变最终生成稳定的铅同位素。由于其较长的半衰期和稳定的衰变链，钍在地质年代测定和核能研究中具有重要应用潜力。

钍在自然界中的存在形式：

钍在自然界中主要以Th-232的形式存在，通常与其他稀土元素共生于矿物中，如独居石和钍石。其中，独居石中钍的含量约为4%至6%。由于其放射性，含钍矿物常被用于地质年代测定和放射性勘探。尽管钍广泛分布于地壳中，但其浓度通常较低，提取和利用面临一定技术挑战。

应用与前景：

由于钍具有较高的中子吸收截面和良好的核裂变性能，近年来在核能领域受到广泛关注。与铀相比，钍资源更为丰富，且其裂变产物的放射性较低，被认为是未来核能系统中一种潜在的清洁燃料。此外，钍化合物因其高熔点和良好的热稳定性，也被用于制造高温材料、光学玻璃和特种合金。随着核能技术的发展，钍的应用前景正日益广阔。

望亚玲写于2025年7月22日早上9点