- •Содержание
- •Введение
- •Общая характеристика
- •История открытия
- •От актиния до нептуния
- •От плутония до лоуренсия
- •Изотопы
- •Распространение в природе
- •Получение
- •Cвойства
- •Физические свойства
- •Зависимость металлического и ионного радиусов от порядкового номера элемента
- •Химические свойства
- •Соединения актиноидов
- •Оксиды и гидроксиды
- •Соли кислот
- •Координационные соединения
- •Применение
- •Токсичность
- •Заключение
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Выделение урана и плутония из ядерного топлива
- •Температуры плавления актиноидов
- •Приложение в
-
Соли кислот
Металлы-актиноиды хорошо соединяются с галогенами, создавая соли MHal3 и MHal4. Подобно галогенам редкоземельных элементов хлориды, бромиды и иодиды актиноидов растворяются в воде, а фториды — нерастворимы. У урана сравнительно легко получить бесцветный гексафторид(см. приложение В, рис В.2) , который способен возгоняться при температуре в 56,5 °C. Из-за легкости UF6 его применяют при разделении изотопов урана диффузным методом.
Гексафториды актиноидов по свойствам приближаются к ангидридам. В воде они гидролизуются, образуя MO2F2. Также были синтезированы пентахлорид и чёрный гексахлорид урана, но они оба являются нестабильными. Хлориды и фториды актинидов и их свойства представлены в приложении Б, таб. Б.6 и Б.7.
При воздействии кислот на актиноиды получаются соли. В случае, если на них действовать кислотами-неокислителями, как правило, можно получить соли низкой валентности металлов:
Однако в ходе данных реакций восстанавливающий водород может реагировать с самим металлом, образуя соответствующий гидрид металла. С кислотами и водой уран реагирует значительно легче, чем торий.
Соли актиноидов легко получаются при растворении соответствующих гидроксидов в кислотах. В свою очередь, нитраты, хлориды, перхлораты и сульфаты актиноидов могут растворяться в воде(см приложение В, рис В.3, В.4, В.5). Из водных растворов эти соли кристаллизуются, образуя гидраты, например:
-
Th(NO3)4·6H2O,
-
Th(SO4)2·9H2O,
-
Pu2(SO4)3·7H2O.
Ещё одним свойством этих соединений является способность солей актиноидов высшей валентности к легкому гидролизу. Так, бесцветные сульфат, хлорид, перхлорат, нитрат тория в растворе быстро переходят в осно́вные соли с химическими формулами Th(OH)2SO4, Th(OH)3NO3.
Своей растворимостью соли трехвалентных и четырёхвалентных актиноидов подобны солям лантаноидов. Как и для лантана и его аналогов, плохо растворяются в воде фосфаты, фториды, оксалаты, иодаты, карбонаты актиноидов. В этом случае почти все плохорастворимые соли осаждаются в растворе в виде кристаллогидратов, например, ThF4·3H2O, Th(CrO4)2·3H2O.
Актиноиды со степенью окисления +6, кроме катионных комплексов типа , создают анионы [MO4]2−, [M2O7]2− и некоторые более сложные соединения. Например, у урана, нептуния и плутония известны соли типа уранатов (Na2UO4) и дитиуранатов ((NH4)2U2O7).
-
Координационные соединения
По сравнению с лантаноидами, актиноиды лучше создают координационные соединения. Способность к образованию комплексных соединений у актиноидов увеличивается с увеличением валентности металла. Трёхвалентные актиноиды не образуют фторидных координационных соединений, в то время как четырёхвалентный торий образует соли типа K2ThF6, KThF5 и даже K5ThF9. Для данного металла легко можно получить соответствующие сульфаты, например Na2SO4·Th(SO4)2·5H2O, нитраты, тиоцианаты. Соли с общей формулой M2Th(NO3)6·nH2O имеют координационную природу, в них у тория координационное число равно 12. Ещё легче комплексные соли создают пятивалентные и шестивалентные актиноиды. Достаточно стойкие комплексы образуют торий и уран с роданид-ионами. Эти комплексы имеют повышенную стойкость в неводных растворителях.