Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовая Крупко.docx
Скачиваний:
43
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
391.53 Кб
Скачать

Глава 7.Соединения

§7.1.Оксиды и гидроксиды

Для некоторых актиноидов известно несколько оксидов: M2O3, MO2, M2O5 и MO3. Для всех металлов оксиды M2O3, MO2 и M2O5 — осно́вные, а MO3 — амфоте́рные. Более выражены основные свойства оксидов. Они легко соединяются с водой, образуя основания:

.

Данные основания плохо растворяются в воде, а по своей активности близки к гидроксидам редкоземельных металлов. Наиболее сильным из этих оснований является гидроксид актиния. Актиний сравнительно легко взаимодействует с водой, вытесняя водород. Все соединения актиния, кроме его чёрного сульфида (Ac2S3), имеют белую окраску.

Оксиды четырёхвалентных актиноидов кристаллизуются в кубическую сингонию, структура кристалла типа флюорита (фторид кальция)

Торий, соединяясь с кислородом, образует лишь диоксид. Его можно получить при сжигании металлического тория в кислороде при температуре в 1000 °C, или нагреванием некоторых его солей:

Диоксид тория является тугоплавким веществом (температура плавления 3220 °C), очень стоек к нагреванию. Из-за этого свойства диоксид тория иногда используют в производстве огнеупорных материалов. Добавление 0,8—1 % ThO2 к чистому вольфраму стабилизирует его структуру; поэтому волоски электроламп имеют лучшую устойчивость при вибрациях.

Диоксид тория — основный оксид, но непосредственно при реакции металла с водой он не получится. Чтобы растворить ThO2 в кислотах его сначала нагревают до температуры 500—600 °C. Более сильное нагревание (выше 600 °C) способствует получению очень стойкой к кислотам и другим реагентам структуры ThO2. Небольшая добавка фторид-ионов катализирует растворение торий и его диоксида в кислотах.

У протактиния получено два оксида: PaO2 (чёрный) и Pa2O5 (белый). Первый из них изоморфен с ThO2. Легче получить Pa2O5. Оба оксида протактиния осно́вные. Для пятивалентного протактиния можно получить Pa(OH)5 — слабое плохо растворимое основание.

При разложении некоторых солей урана можно получить оранжевый или жёлтый UO3. Данный оксид является амфотерным; он непосредственно получается при взаимодействии с водой и создает несколько гидроксидов, из которых наиболее стабильным является UO2(OH)2.

При реакции оксида урана(VI) с водородом получается диоксид урана, который схож по своим свойствам с ThO2. Этот оксид также является осно́вным. Ему соответствует тетрагидроксид урана (U(OH)4).

Плутоний, нептуний и америций образуют оксиды двух типов: M2O3 и MO2, которые обладают осно́вными свойствами. У кюрия получены белый Cm2O3 и чёрный CmO2, у калифорния — Cf2O3. Оксиды остальных актиноидов плохо изучены. Триоксид нептуния является менее стойким, чем оксид урана, поэтому он не получен в чистом виде (только Np3O8). В то же время, хорошо изучены оксиды плутония и нептуния с химической формулой MO2 и M2O3.

Оксиды новых элементов часто исследуются первыми, что связано с их большим значением, лёгкостью получения и с тем фактом, что оксиды обычно служат в качестве промежуточных соединений при получении других веществ.

Таблица: Оксиды актиноидов

Соединение

Цвет

Сингония и структурный тип

Параметры ячейки, Å

Плотность, г/см³

Область существования, °C

a

B

C

Ac2O3

Белый

Гексагональная, La2O3

4,07

6,29

9,19

PaO2

Кубическая, CaF2

5,505

Pa2O5

Белый

Кубическая, CaF2 Квадратичная Тетрагональная Гексагональная Ромбоэдрическая Орторомбическая

5,446

10,891

5,429 3,817

5,425

6,92

4,02

10,9925,503

13,22—

4,18

700

700-1100

1000

1000-1200

1240-1400

ThO2

Бесцветный

Кубическая

5,59

9,87

UO2

Чёрно-коричневый

Кубическая

5,47

10,9

NpO2

Зеленовато-коричневый

Кубическая, CaF2

5,424

11,1

PuO

Чёрный

Кубическая, NaCl

4,96

13,9

PuO2

Оливково-зелёный

Кубическая

5,39

11,44

Am2O3

Красновато-коричневый Рыжевато-коричневый

Кубическая, Mn2O3

Гексагональная, La2O3

11,03

3,817

5,971

10,57

11,7

AmO2

Чёрный

Кубическая, CaF2

5,376

Cm2O3

Белый

Кубическая, Mn2O2 Гексагональная, LaCl3 Моноклинная, Sm2O3

11,01

3,80

14,28

3,65

6

8,9

11,7

CmO2

Чёрный

Кубическая, CaF2

5,37

Bk2O3

Светло-коричневый

Кубическая, Mn2O3

10,886

BkO2

Рыжевато-коричневый

Кубическая, CaF2

5,33

Cf2O3

Бесцветный Желтоватый—

Кубическая, Mn2O3 Моноклинная, Sm2O3 Гексагональная, La2O3

10,79

14,12

3,72

3,59

8,80

5,96

CfO2

Чёрный

Кубическая

5,31

Es2O3

Кубическая, Mn2O3 Моноклинная Гексагональная, La2O3

10,07

1,41

3,7

3,59 —

8,80

6

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]