Нептуний

Нептуний(Np)
Атомный номер 93
Внешний вид серебристый
радиоактивный металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
237.048 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 130 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
0.0(0.00) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Rn] 5f4 6d1 7s2
Химические свойства
Ковалентный радиус n/a пм
Радиус иона (+4e) 95 (+3e) 110 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1.36
Электродный потенциал Np←Np4+ -1.30В
Np←Np3+ -1.79В
Np←Np2+ -0.3В
Степени окисления 6, 5, 4, 3
Термодинамические свойства
Плотность 20.25 г/см³
Удельная теплоёмкость n/a Дж/(K·моль)
Теплопроводность (6.3) Вт/(м·K)
Температура плавления 913 K
Теплота плавления (9.6) кДж/моль
Температура кипения 4175 K
Теплота испарения 336 кДж/моль
Молярный объём 21.1 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки орторомбическая
Период решётки 4.720 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K

Содержание

История

Впервые получен в 1940 американскими исследователями Э. М. Макмилланом и Ф. Х. Эйблсоном облучением нейтронами 238U. Сначала протекает ядерная реакция 238U( n,)239U. Образующийся 239U быстро (период полураспада Т1/2 23 мин) превращается в 239Np (β-радиоактивен, Т1/2 2,3 суток). Известно более 15 изотопов нептуния с массовыми числами 227-241. Наиболее устойчив 237Np (α-распад, Т1/2 = 2,14·106 лет).

Происхождение названия

Назван в честь планеты Нептун.

Нахождение в природе

В ничтожных количествах присутствует в урановых рудах. К образованию в них нептуния приводит реакция ядер 238U с нейтронами космического излучения и нейтронами, возникающими при спонтанном делении ядер урана и других тяжелых элементов.

Получение

Природные источники нептуния никакого практического значения не имеют. В настоящее время нептуний извлекают из продуктов длительного облучения урана в ядерных реакторах как побочный продукт при извлечении плутония. При отделении нептуния от урана и плутония используют различия в устойчивости степеней окисления +4, +5 и +6 для плутония (наиболее устойчив в растворе в степени окисления +4), нептуния (наиболее устойчив в растворе в степени окисления +5) и урана (наиболее устойчив в растворе в степени окисления +6). Мировое производство нептуния достигает сотен килограммов в год. Для получения металлического нептуния тетрафторид нептуния NpF4 обрабатывают при температуре выше 700°C парами бария или кальция.

Свойства

Нептуний — хрупкий серебристо-белый металл. Существует в трех полиморфных модификациях. Ниже 280°C устойчива α-модификация с орторомбической решеткой, параметры а = 0,472нм, в = 0,488 нм и с = 0,666 нм, плотность 20,45 кг/дм3. От 280°C до 576°C устойчива β-модификация с тетрагональной решеткой (параметры а = 0,489 нм, с = 0,338 нм). Выше 576°C и до температуры плавления, 639°C устойчива модификация с кубической гранецентрированной решеткой ( а = 0,343 нм). Температура кипения нептуния 4082°C.

Нептуний реакционноспособен. Растворяется в соляной кислоте с образованием солей Np3+ (в инертной среде) и солей Np4+ (на воздухе). При прокаливании соединений нептуния, способных к термолизу, образуется оксид NpО2. Этот оксид образуется при прокаливании нептуния при 800-1000°C. Известны оксиды нептуния NpО, Np3О8 и Np2О5.

Оксиды нептуния при сплавлении с оксидами активных металлов образуют нептунаты, где нептуний входит в состав аниона. Взаимодействием NpО2 c HF, CCl4, AlBr3 или АlI3 в присутствии восстановителей получены тригалогениды нептуния NpHal3: 3NpO2 + 3AlBr3 + Al = 3NpBr3 + 2Al2O3

Взаимодействием NpО2 c HF, CCl4 или AlBr3 при 300-500°C получены NpF4, NpCl4 и NpBr4. Взаимодействуя со фтором, NpF4 при 250°C образует NpF6.

Синтезированы оксигалогениды нептуния NpOX2 (X = F, Cl или Br) и оксигалогениды, содержащие нептуний в степенях окисления выше +4. Получены гидриды нептуния переменного состава и гидрид NpH3, сульфиды нептуния Np2S3 и NpS3, нитрид нептуния NpN, карбид нептуния NpC2.

В растворе ионы Np3+ имеют фиолетово-голубую окраску, ионы Np4+ — желто-зеленую, ионы NpO2+(нептуноил-ионы) — зелено-голубую, ионы NpO22+( нептунил-ионы)— розовую и ионы NpO23+ — зеленую в щелочной среде и коричневую в растворе хлорной кислоты НСlО4. В растворах наиболее устойчивы соединения нептуния в степени окисления +5. Склонен к диспропорционированию, гидролизу и комплексообразованию. Например, самая устойчивая в растворах форма нептуния, NpO2+ стабильна в растворах разбавленных кислот. При высокой кислотности наблюдается ее диспропорционирование: 2NpO2+ + 4H+ <=> Np4+ + NpO22+ +2H2O

Гидролиз ионов Np3+ и Np4+ происходит ступенчато и связан с образованием полимерных форм типа [Np(OH)2]xx( n-2)+ и [Np(OH)3]xx( n-3)+.

Для получения в растворе соединений Np (VII), на соединения Np(VI) в щелочных растворах действуют сильными окислителями (озон, гипохлориты, гипобромиты). В кислой среде соединения Np (VII) неустойчивы и переходят в соединения Np (VI).

Применение

Физиологическое действие

Нептуний и его соединения высокотоксичны. Для 237Np ПДК в воздухе рабочих помещений 2,6·10-3 Бк/м3.

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 

Видео:

Свойства f-элементов лантаноидов и актиноидов
Аналитическая химия элементов Нептуний ска
Полная версия видеообзора книжного издания "Аналитическая химия элементов. Нептуний" будет размещена позже, скачать этот отличный труд, а также большое колич...
Ядерные испытания Видео хроника
Video compilation of nuclear weapons tests conducted in the 1950-70 year, countries such as USA, USSR and China Видео подборка испытаний ядерного оружия, про...
Аналитическая геометрия Курс лекций скачат
Полная версия видеообзора издания "Аналитическая геометрия. Курс лекций" будет позже, скачать этот интересный труд, а также большое количество других книг вы...
Minecraft+industrial+build craft 2 серия
Летс плей minecraft industrial craft and build craft.
Minecraft. IndustrialCraft + BuildCraft. часть 1
Все видео этой серии http://www.youtube.com/playlist?p=PLD5E27B6E89C0BCAF Minecraft [1.6.6] Industrial Craft [7.16] + BuildCraft [1.6.5.1] Видео про новый мо...
Bioshock - нептуния 1
Всем привет. Сижу на рабочем месте и пишу данное видео с ноутбука. Подводные прогулки сантехника с разводлом. №1.
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home