stringtranslate.com

Соединения калифорния

Было получено и изучено несколько соединений калифорния . [1] Единственный ион калифорния , который стабилен в водных растворах, — это катион калифорния(III) . [2] Другие две степени окисления — IV (сильные окислители ) и II (сильные восстановители ). [3] Элемент образует водорастворимый хлорид , нитрат , перхлорат и сульфат и осаждается в виде фторида , оксалата или гидроксида . [4] Если бы удалось преодолеть проблемы доступности элемента, то CfBr2 и CfI2, вероятно , были бы стабильными. [5]

Нитрат калифорния(III)

Степень окисления +3 представлена ​​оксидом калифорния(III) (желто-зеленый, Cf2O3 ) , фторидом калифорния(III) (ярко-зеленый, CfF3 ) и иодидом калифорния(III) (лимонно-желтый, CfI3 ) . [3] Другие степени окисления +3 включают сульфид и металлоцен . [6] Оксид калифорния(IV) (черно-коричневый, CfO2 ) , фторид калифорния(IV) (зеленый, CfF4 ) представляют степень окисления IV. Состояние II представлено бромидом калифорния(II) (желтый, CfBr2 ) и иодидом калифорния(II) (темно-фиолетовый, CfI2 ) . [3]

Соединения

Оксид калифорния(IV) (CfO 2 ) представляет собой черно-коричневое твердое вещество с кубической кристаллической структурой с параметром решетки , расстоянием между элементарными ячейками в кристалле, равным 531,0 ± 0,2 пм . [7] Кристаллы оксида калифорния(III) обычно имеют объемно-центрированную кубическую симметрию. Они переходят в моноклинную форму при нагревании примерно до 1400 °C и плавятся при 1750 °C. [7]

Хлорид калифорния(III) (CfCl 3 ) представляет собой изумрудно-зеленое соединение с гексагональной структурой, которое может быть получено путем реакции Cf 2 O 3 с соляной кислотой при 500 °C. [8] Затем CfCl 3 используется в качестве исходного сырья для образования желто-оранжевого трииодида CfI 3 , который, в свою очередь, может быть восстановлен до лавандово-фиолетового дииодида CfI 2 . [9]

Фторид калифорния(III) (CfF 3 ) представляет собой желто-зеленое твердое вещество с кристаллической симметрией, которая постепенно изменяется от орторомбической до тригональной при нагревании выше комнатной температуры. [10] Фторид калифорния(IV) (CfF 4 ) представляет собой ярко-зеленое твердое вещество с моноклинной кристаллической структурой . [11]

Иодид калифорния(II) (CfI 2 ) — это твёрдое вещество тёмно-фиолетового цвета со стабильной ромбоэдрической структурой при комнатной температуре и нестабильной гексагональной структурой. Иодид калифорния(III) (CfI 3 ) — это твёрдое вещество лимонно-жёлтого цвета с ромбоэдрической структурой, которое возгоняется при температуре ~800 °C. [12]

Оксифторид калифорния(III) (CfOF) получают гидролизом фторида калифорния(III) (CfF 3 ) при высокой температуре. [13] Оксихлорид калифорния(III) (CfOCl) получают гидролизом гидрата хлорида калифорния (III) при 280–320 °C. [14]

Нагревание сульфата на воздухе при температуре около 1200 °C и последующее восстановление водородом при 500 °C дает полуторный оксид (Cf2O3 ) . [ 8 ] Гидроксид Cf (OH) 3 и трифторид CfF3 малорастворимы . [ 8]

Оксихлорид калифорния (III) (CfOCl) был первым обнаруженным соединением калифорния. [15]

Полиборат калифорния (III) необычен тем, что калифорний ковалентно связан с боратом. [16]

Трис(циклопентадиенил)калифорний(III) (Cp 3 Cf) представляет собой рубиново-красные кристаллы. Этот циклопентадиенильный комплекс был получен реакцией между Cp 2 Be и CfCl 3 в микрограммовом масштабе и охарактеризован с помощью рентгеновской кристаллографии. [17] Калифорний является вторым по тяжести элементом, для которого известно металлоорганическое соединение. Изогнутый калифорнийовый металлоцен также был выделен и охарактеризован. [18]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Кребс, Роберт (2006). История и использование химических элементов нашей Земли: Справочное руководство . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Publishing Group. стр. 327–328. ISBN 978-0-313-33438-2.
  2. ^ CRC 2006, стр. 4-8.
  3. ^ abc Якубке 1994, стр. 166.
  4. ^ Сиборг 2004.
  5. ↑ Гринвуд 1997, стр. 1272.
  6. ↑ Коттон 1999, стр. 1163.
  7. ^ ab Baybarz, RD; Haire, RG; Fahey, J. A (1972). «О системе оксида калифорния». Неорганическая и ядерная химия . 34 (2): 557–565. doi :10.1016/0022-1902(72)80435-4.
  8. ^ abc Cunningham 1968, стр. 105.
  9. ^ Коттон, Саймон (2006). Лантаноидная и актиноидная химия. Западный Сассекс, Англия: John Wiley & Sons . стр. 168. ISBN 978-0-470-01006-8.
  10. ^ Стивенсон, Дж. Н.; Петерсон, Дж. Р. (1973). «Тригональная и орторомбическая кристаллические структуры CfF 3 и их температурная связь». Неорганическая и ядерная химия . 35 (10): 3481–3486. doi :10.1016/0022-1902(73)80356-2.
  11. ^ Chang, CT. P.; Haire, RG; Nave, SE (1990). «Магнитная восприимчивость фторидов калифорния». Physical Review B. 41 ( 13): 9045–9048. Bibcode : 1990PhRvB..41.9045C. doi : 10.1103/PhysRevB.41.9045. PMID  9993248.
  12. ^ Macintyre, JE; Daniel, FM; Stirling, VM (1992). Словарь неорганических соединений . Лондон: Chapman and Hall , CRC Press . стр. 2826. ISBN 978-0-412-30120-9.
  13. ^ Петерсон, Дж. Р.; Бернс, Джон Х. (1968). «Подготовка и кристаллическая структура оксифторида калифорния, CfOF». Неорганическая и ядерная химия . 30 (11): 2955–2958. doi :10.1016/0022-1902(68)80155-1.
  14. ^ Коупленд, Дж. К.; Каннингем, Б. Б. (1969). «Кристаллография соединений калифорния. II. Кристаллическая структура и параметры решетки оксихлорида калифорния и полуторного оксида калифорния» (PDF) . Неорганическая и ядерная химия . 31 (3): 733–740. doi :10.1016/0022-1902(69)80020-5.
  15. ^ Сиборг, Гленн Т. (1963). Искусственные трансурановые элементы . Prentice-Hall.
  16. ^ «Необычная структура, связь и свойства могут предоставить новую возможность для бората калифорния». 1 июня 2015 г. Получено 29 июля 2015 г.
  17. ^ Laubereau, Peter G.; Burns, John H. (1970). «Микрохимическое приготовление трициклопентадиенильных соединений берклия, калифорния и некоторых лантаноидов». Неорганическая химия . 9 (5): 1091–1095. doi :10.1021/ic50087a018.
  18. ^ Гудвин, Конрад AP; Су, Цзин; Стивенс, Лорен М.; Уайт, Фрэнки Д.; Андерсон, Николас Х.; Оксье, Джон Д.; Альбрехт-Шёнцарт, Томас Э.; Батиста, Энрике Р.; Бриско, Саша Ф.; Кросс, Джастин Н.; Эванс, Уильям Дж.; Гайзер, Алисса Н.; Гонт, Эндрю Дж.; Джеймс, Майкл Р.; Янике, Майкл Т.; Дженкинс, Тенер Ф.; Джонс, Захари Р.; Козимор, Стош А.; Скотт, Брайан Л.; Сперлинг, Джозеф М.; Ведал, Джастин С.; Виндорфф, Кори Дж.; Янг, Пин; Циллер, Джозеф В. (18 ноября 2021 г.). «Выделение и характеристика калифорнийового металлоцена» (PDF) . Природа . 599 (7885): 421–424. Bibcode : 2021Natur.599..421G. doi : 10.1038/s41586-021-04027-8. PMID  34789902. S2CID  244347582.

Библиография