И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 366
Текст из файла (страница 366)
232 — 246. Наиб. долгоживущне изотопы — 'всрп (Тп 8,26 1О" лет), "'Рп (Т„3,76 10' лет. поперечное сечение захвата тепловых нейтронов о 1,9 10 ээ мэ), эээ Рп (Т„„241 1Ос лет, о 27!.1О эвмв) н Уэ" Рп (Т,, 8774 г, о 5 1О "" мс)-а-излучатели. В прнроле П. встречается в ничтожных кол-вах в урановых рудах ("э Рп); он образуется 1151 из () под действием нейтронов, источниками к-рых являются р-ции (а, и), протекающие при взаимод. а-частнц с легкими элементами (входящими в состав руд), спонтанное деление ядер () и космнч.
излучение. Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 5зз5рвбс(ус5/'вбвзбр 7вз; степень окисления от + 3 до + 7, наиб. устойчива + 4; электроотрицательность по Полингу 1,2; атомный радиус 0,160 нм, ионные радиусы Рпзэ, Рпс', Рп'э и Рп э соотв. 0,0974, 0,0896, 0,087 и 0,081 нм. Свойства.
П. — хрупкий серебристый металл, Существует в шести кристаллич. модификациях (табл. 1); т.пл. 640'С, т.кнп. 3352лС; рензтеяовская плати. 19,86 г/смэ; Сс 32,77 ДжДмоль К); бзвв 56,46 Дж/(моль К); ур-нне температурной зависимости давления пара над жидким Пс 18 р (мм рт. сг.) = — 17120/Т+ 4 592 (! 210 — 1620 К); теплопроводность 0,033 Вт/(см К) (313 К); р 145 мкОм см для а-Рц; парамагнетик, маги. восприимчивость изменяется от 2,52. 10 ' (при 140'С, ))-Рп) до 2,35 !0 с (400'С, Б-Рп); 7 жидкого П. при 640'С (0,437 — 0,475) 1О з Н/см; ур-ние температурной зависимости вязкости 18 0 = 672/Т+ 0,037 (920 — 1220 К); при нагр.
от 310'С до 480 'С сжимается. Компактный П. медленно окисляется иа воздухе, порошок и стружка пирофорны; медленно взанмод. с водой, раств. в соляной к-те, НС!Ов, НВг и НэРОс, пассивируется конц. НХОз, СНэСООН й Н ЯОс; в р-рах щелочей заметно не растворяется. При 50 — 300'С П. взанмод. с Н„давая гидрил РпНэ, „(х = 0 — 0,7) — черные кристаллы с кубич.
гранецентрир, решеткой, При избытке Нз образуется тригидрид РпН,— черные кристаллы с гексагон. решеткой (а = 0,378 нм, с = 0,676 нм, пространств, группа Рбз/ввус); э5Н."в — 193,2 кДж/моль. Для дигидрида РпНз ВН,"в — 156,7 кДж/моль (923 К); ур-ние температурной зависимости давления разложения: !8р 1(мм рт. ст.) = 1001 — 8!56/Т (400 — 800 К); выше 400'С в вакууме разлагается с образованием мелкоднсперсного Пп на воздухе быстро окисляется при 150'С; разлагается соляной и серной к-тами; используют в качестве исходного в-ва для синтеза др. соед. Рп. При прокаливании оксалата, пероксида и др.
соединений П. на воздухе или в атмосфере О, при 700-1000'С получают диокснд РпОэ; ур-ние температурной зависимости давления пара: !8р (мм. рт. ст.) = 8,072 — 29240/Т (2000 — 2400 К); не раста. в воде н орг. р-рителях, медленно взаимод. с горячей смесью конц.
НХО с НР(см. также табл. 2); РцОз-весовая форма прн определении П., его используют также для приготовления топлива в ядерной энергетике. Сеск в но к си д РпэО, (т. пл. 2085 'С), синтезированный нагреванием РпО, и углерода в токе Не при 1625'С, имеет гексагон.
крнсталлнч. решетку (а = 0,3841 нм, с = 0,5958 нм, пространсз.в. группа Р3вэб) ЬН~в — 1688,6 кДж/молгб Рп,О,, полученный восстановлением )эпОэ металлическим П. илй гидридом П. при 1500 'С, — кристаллы с кубич. объемноцентрир. решеткой (а = 1,104 нм, пространств. группа 1а3, а-форма) нли с кубич. гранецентрир. решеткой (а = 0,5409 нм, ачформа). Гидраты пероксида РпОл.пН,О (и = 2, 3) образуются при добавлении НзОз к кислым р-рам соединений Пз плохо раств.
в воде и орг. р-рнтечях; при нагр. превращ. в РпОз. Гидр окснд Рп(ОН)с хН,О получают прн действии щелочи на р-ры Рпс'; произведение р.римостн 7. 1О р-римость прн 25'С в 1 М р-ре ХаэЯО4 (рН 6,2) 5,9 мг/мл, в 1 М р-ре )чауСОз — 1,572 мг/л, в насыщ. р-ре КС!— 6,92. 10" ' моль/л. Гексафторид Рпрв — т.кип. 62,2'С," Бэвв 2207 ДжДмоль К); ур-ния температурной зависимости давления пара: над твердым Рпрс!8 р (мм рз. ст.) = — 2095/Т+ 3,499 (273 — 32459 К), над жидким — !8 р (мм рт, ст) = — 1 8075/ Т— — 1,5340 (324,59 — 350,17 К); сильный фторирующнй агент н окислитель; бурно реагирует с водой; получают действием Р, на Рпр или РпО, при 600 — 700'С.
Те трафторид Рпрвт. кип. !277'С; Сс 116,36 ДжЯмоль К); бвэвв 167,14 Дж/(моль К); ур-ннс температурной зависимости давления пара: 1йр (мм рт. ст.) = 5,58 — 10040/Т(700-1200 К); плохо расгв. в воде и орг. р-рнтелях; получают нагреванием РпОз !152 ПЛУТОНИЙ 531 табл. 1; хАРАктеристикА кристхллических мОдиФиклций плутония Кргсгаьлнч. молнфлаална Область сутнсстао.
панна, 'С АН псрсгола, кдн)ма. ь Снеговал Пространста. труппа Параьмтры решетки угол, грал с, лм г, пм и-Рп й-Р» т-Рн б.рп бьрп а-Рп ло 122 122-207 207-315 315-457 457-4П 479-640 Монокланнаа Моноклнннал Ромбпч. К!бпч. Тстрагон. Кубка. 3,43 (о Й 0,565 ф у) 0,586 !у 6) 0,084 !6- Е) 1.841 бу ) 2,824 ра н) 0,4822 1,046 0,57% Р2,)м 12мс Рабу Рмзм 14)шарль !адм 0,6183 0,9284 0,3156 0,4637 0,3327 0,3636 1,096 0,786 1,016 !01,79 92 13 0,4482 Табл.
2.-ХАРАКТЕРИСТИКА СОЕДИНЕНИЙ ПЛУТОНИЯ Т пл., Ало. 'С кдн)моль Сослннсннс Санганнн Параметры рсшсткн Плота, гром' Ь, нм с, нм с, пм — 1055,03 — 1857 — 1833 — 1562,2 ро К) — 960,3 — 741,2 -541,8 -927Л вЂ” 871.5 -794,2 — 364,0 2390 5!.59 1037 1426 765 681 770 >1635 1,055 0,409 0,429 2350 П25 2НЮ 1578 1770 1640 0,7933 0,105 илн РпРЗ в токе НР и О, при 450 — 600 'С. '1' р и ф т о р и д Рпр трихлорид РоС1, (т. кип. !767'С) и трибромид РпВг синтезируют взаимод.
РпО, соотв. с безводным НР (при 250 — 300 С), НС! (СС14 или БС(, выше 750 С) и НВг (при 800 'С), три и од и д Рп13 -взаимод, безводного газообразного Н1 с металлическим П. при 450'С. М о посул ь ф ид РпБ синтезируют восстановлением Рпрз парами Ва в тигле, изготовленном из Ваб, при 1250 'С, действием паров Б иа металлический П. (стружка) при 300 'С нли нагреванием гидридов П. в токе Н,Б до 400 — 600'С.
Сульфид состава Рпгбз-рп,84 получен нагреванием РпС! в токе Н,Б при 840-916'С. Известен монофосфид Рпр, к-рый образуется при взаимодействии П. с парами Р при 650-805 'С. Соединения П, с кремнием — м о н о с и л ицид Рпй, сесквисилицид Рпгбрг И ДИСИЛИЦИЛ РпЯ,— синтезируют взаимод. РпОг, Рцрз или металлического П.
соотв. с ЯС, Я и СаЯ, при высоких т-рах. Формальные окислит. потенциалы П. (в В) в ! М р-ре НС)О,: 2рпО' .!. 4Н' се Рп4' + РпОгч + НгО Склонность ионов П. к диспропорционированию и комплексообразованию уменьшается в ряду Рось > Роз ь > > РпОгг' > РпО,+. Рп(у)р) можно получить окислением Рп(П1) в кислых р-рах ионами СггОг, МпО4, чуО,, В!О, и Сел ', а также при восстановлении Рп(ЗР!) ионами Ре", 1, СгО4 . Рн(1У) образует полимерные цепи даже в кислых р-рах, скорость полимеризацни определяется концентрацией к-ты и П., присутствием др.
ионов и т-рой. Рн(ьг() можно полУчить окислением Рн(П1) или Рп)1)Р) в Р-Рах Н)ь)ОЗ ионами Ай", В!О,, МпО4 или Сг,О, в разб. НС!О„ а также действием О, Сел+. Получение. Наиб. важный в практич. отношении изотоп "9Рп получают в ядерных реакторах при длит. облучении нейтронами прнр. или обогащенного 18 гза()(рр у)гуз() 6 р 239! !р 0 ~ 2391\и 23,5 мнн 2,33 сут При захвате нейтронов г"Рн образуются более тяжелые изотопы П. с мас. ч.
240 — 242: 239рп(р! у) 240)гц(л у) 341)гп(л у) 142!зп Одновременно в результате ядерной р-пни образуется г'аРзк гзз(7(л 2 )гзт() 6 гзту4 (л у)гзау4 гзарц 6,8 сут 2,1 сут 1,874 Р— ' Рн нР— 'г Рп02 -г — г Р 02 -ьо Р003 о -203 14- 0,962 г+ 1,!72 + 0,913 З+ 2,3 3 П.
в степени окисления + 7 впервые получили в 1967 Н.Н. Крот и А.Д. Гельман окислением РпОг ' озоном в щелочной среде. В кислых водных р-рах П. существует в виде ионов Рпз т (ддя водного р-ра гЗНомп — 591,2 КДж!Моль, цвет в р-ре сине-Фиолетовый), Р04т (для водного Г „ -ра ДНомп — 541,3 кДж/молгч желто-коричневый), РоО, для водного р-ра ДгНоа„— 923,8 кДж 7 моль, светло-розовый), РнОг' (для водного р-ра ДНМ вЂ” 819,6 ЕДжргмоль, розово.
оранжевый). Ионы Рпат и Рп(гугг в водных р-рах днспропорционируют: Зрц4 + + 2Н О зг 2рпз+ + РпОг 4 + 4Н+ Обычно содержание '"Ро в смеси составляет 90 — 95%, 24'Ро — ! — 7%, содержание др. изотопов не превьппает десятых долей процента. Долгожнвущие изотопы гсгРО и 24*ро получают при длит. облучении нейтронами "9Рп. Выход гс'Ри составляет носк. десятков процентов, а '44Рп- доли процента от содержания 'сгрн. Весовые кол-ва изогопно чистого гз"Ра образуются прн облучении нейтронами гзт)ь(р.
Легкие изотопы П. с мас. ч. 232-237 обычно получают на циклотроне при облучении изоз апов () а-частицами. Выделение и очистку изотопов П. осуществляют преим. Зкстрак- 1154 1153 Р О, Рпр Рпр Рпр Рпвг» Рп! Рпдр РнОС! Рпоаг РпО! Рпа Регат — Рога» Р„ыл З Рпа! ! «гвгз гг Олнакоао-млслый Жслтаьато-карачнсаый Роюаый Фноютоаый Изумрулао.ылсный Зслсный Стегал-заленый Мсталлнч.
блеск Спас-зеленый Тамно.заленый Зеленый Золотнсто бронзовый Чар пня Мсталлнч. блеск Томно-серый Ссрсбрнсто бурый Сьрсбрпстыв К!бас. Ромбнч. Моноклнннал Гсксагон. Гсксагон. Ромбач. Ромбнч. Тстраган. Тстрагон. Тстрагон. Тс рагон. Кубнч. Кубнч. Гсксагон. Кубнч. Ромбнч. Ромблч. Тстрагон. 0,5396 1,259 0,408 0,738 1,262 1,40 0,570 0,400 0,401 0,403 0,553 0,845 0,392 0,566 0,5727 0,3816 0,396 0.826 0,7г4 0,4238 0,913 0,990 0,677 0,7556 0,9151 0,676 0,3847 0,409 1,372 ! 1,44 7.0 9,32 5,70 6.69 6,93 9,76 8.81 9.07 10.60 8,41- 9.28 9,95 9.87 10,15 8,77 9,08 мг плутония ционнымн и сорбцнонными методами. Для пром. произ-ва лв'Рп используют пьюрекс-процесс, основанный на экстрахции трибутилфасфатом в легком разбавителе.
В первом цикле осуществляют совместную очистку Рц и (7 от продуктов деления, а затем их разделение. Во втором и третьем циклах П, подвергают дальнейшей очистые и концентрированию. Металлический П. получают восстановлением Рцрс или РВС1, кальцием или магнием. Применение. Изотоп лввРВ (наряду с ()) используют в качестве ядерного топлива энергетич. реакторов, работающих на тепловых и особенно на быстрых нейтронах, а также при изготовлении ядерного оружия. Критич. масса для л'врп в виде металла составляет 5,6 кг. Изотоп тввРп является также исходным в-вом лля получения в ядерных реакторах трансплутонневых элементов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
