Таблица Менделеева
Пятница, 07.08.2020, 01:12
Меню сайта

Категории раздела
Щелочные металлы [6]
Щелочноземельные металлы [6]
Переходные металлы [38]
Легкие металлы [11]
Полуметаллы [7]
Галогены [6]
Инертные газы [7]
Неметаллы [7]
Актиноиды [15]
Лантаноиды [15]

Вход на сайт

Поиск
Случайные элементы:
ЦИНК (лат. Zincum)
ТЕЛЛУР (лат. Tellurium)
ЭЙНШТЕЙНИЙ (лат. Einsteium)
СУРЬМА (лат. Stibium)
ОЛОВО (лат. Stannum)

Статистика

Новости, новости Беларуси, последние новости, новости мира на Uvaga.By
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Элементы » Актиноиды

ПЛУТОНИЙ (лат. Plutonium)

ПЛУТОНИЙ (лат. Plutonium)

 

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Pu.
Атомный номер: 94.
Положение в таблице: 7-й период, группа - IIIB(3).
Относительная атомная масса: .
Степени окисления: от +3 до +7.
валентности: III, IV, V, VI и VII.
Электроотрицательность: 1,22.
Электронная конфигурация: [Rn]5f 6 6 s 2p 6 7 s 2.
Стабильных нуклидов не имеет.

 

Строение атома

Число электронов: 94.
Число протонов: 94.
соединениях проявляет Степени окисления (валентности ).
Радиус нейтрального атома Pu 0,160 нм, ионов Pu3+ 0,0974 нм, Pu4+ 0,0896 нм, Pu 5+0,087 нм, Pu 6+ 0,081 нм. Энергия ионизации нейтрального атома 5,71 эВ.

 

История открытия

Впервые Pu получили в 1940 американские исследователи Г. Сиборг, Э. М. Макмилан, Дж. Кеннеди и А. Валь облучением 238 U разогнанными на ускорителе ядрами дейтерия:
238 92 U + 2 1 H = 238 93 Np + 2 1n.
Образующийся 238 Np за счет быстрогоb- превращения ( Т 1/22,117 сут) дает 238 Pu ( a -радиоактивен,Т 1/287,74 года). Из опасения создания ядерного оружия в годы Второй мировой войны сведения о получении плутония были опубликовали только в 1946. В 1942 американские физики получили 239 Pu облучением нейтронами 238 U. К настоящему времени получены 15 изотопов Pu с массовыми числами 232-246. Наиболее устойчивы 244 Pu ( a -распад,Т 1/2= 8,26.107 лет) и 242 Pu ( a -распад,Т 1/2= 3,76.105 лет).

Нахождение в природе

В природе встречается в ничтожных количествах в урановых рудах ( 239 Pu), он образуется из урана под действием нейтронов, источником которых является спонтанное деление ядер U и космическое излучение.

Получение

В настоящее время плутоний (его радионуклид 239 Pu в смеси с небольшой примесью 240 Pu) получают из продуктов облучения урана в ядерных реакторах. При отделении плутония от урана и нептуния используют различия в устойчивости степеней окисления +4, +5 и +6 для Pu (наиболее устойчив в растворе в Степени окисления +4), Np (наиболее устойчив в растворе в Степени окисления +5) и U (наиболее устойчив в растворе в Степени окисления +6). Мировое производство плутония составляет несколько десятков тонн в год.
Для получения металлического плутония тетрафторид PuF 4 или трихлорид плутония PuCl 3 восстанавливают магнием или кальцием при нагревании:
PuF 4+ 2Са = 2СаF 2 + Pu

Физические и химические свойства

Плутоний — хрупкий серебристый металл.
До температуры плавления, 640°C, существует в шести полиморфных модификациях: a, b, g , d (иногда обозначается h) и e . Каждое полиморфное превращение сопровождается перестройкой атомов плутония в кристаллической решетке и изменением плотности (кроме превращения модификаций d. При 320-480°C плутоний не расширяется, как другие металлы, а сжимается.
Устойчивая при температурах до 122°C a -модификация имеет моноклинную решетку, с а = 0,6183 нм, в = 0,4822 нм и с = 0,1,096 нм, угол 101,79°. Плотность Pu при 20°C 19,86 кг/дм3 . Температура кипения 3352°C.
Компактный плутоний медленно окисляется на воздухе, порошок загорается при нагревании до 300°C. Медленно взаимодействует с водой. Легко растворяется в соляной, фосфорной и хлорной кислотах, пассивируется концентрированными серной, уксусной и азотной кислотами. В щелочах не растворяется.
При прокаливании на воздухе соединений плутония (кроме фторида) образуется диоксид PuO 2 . Восстановление водородом при нагревании или нагревание диоксида в вакууме дает Pu 2O 3 . Получены оксиды плутония переменных составов PuO2 -Pu2 O3 .
Плутоний реагирует с галогенами. С фтором образует фториды PuF 6, PuF 4, PuF 3. Для остальных галогенов получены тригалогениды составов PuX 3 . Получены также оксигалогениды составов PuOX и соединения Pu с S,P, Si и другими неметаллами.
В кислых водных растворах Pu существует в виде катионов Pu3+ (цвет в растворе сине-фиолетовый), Pu 4+ (цвет желто-коричневый), PuО2 +? , плутоноил-ион (цвет светло-розовый), PuО2 2+ , плутонил-ион (цвет розово-оранжевый). Для ионов Pu4+ и PuО2 +в растворах характерны реакции диспропорционирования:
3Pu4+ + 2Н2О = 2Pu3+ + PuО2 2+ +4Н+
2PuО2+ + 4Н+ = Pu4+ + PuО2 2+ + Н2О
Плутоний в Степени окисления +7 впервые получили в 1967 советские химики Н. Н.Крот и А. Д.Гельман окислением PuО22+ озоном в щелочной среде.
Плутоний в Степени окисления +4 в растворах образует устойчивые комплексы с разными лигандами (с ацетилацетонатом, цитратом, ацетатом).
При действии щелочей на растворы, содержащие Pu4+ , выпадает осадок гидроксида плутония Pu(OH)4 ·xH 2O, обладающий основными свойствами. При действии щелочей на растворы солей, содержащих PuO2+ , выпадает амфотерный гидроксид PuO2 OH. Ему отвечают соли — плутониты, например, Na2Pu2O 6 .
При добавлении щелочи к раствору соли Pu(VI) образуются соли плутониевых кислот плутонаты типа Na 2PuO 4 и полиплутонаты.
Стандартный окислительный потенциал пары Pu(IV)/Pu(III) +0,982 B, пары Pu(V)/Pu(IV) +1,170 B, пары Pu(VI)/Pu(IV) +1,043 B, пары Pu(VI)/Pu(III) +1,023 B.

Применение

239 Pu используют в качестве ядерного горючего в ядерных реакторах, при изготовлении плутониевых бомб. Критическая масса 239 Pu в виде металла составляет 5,6 килограмм. Изотоп 239 Pu является исходным веществом для получения в ядерных реакторах трансплутониевых элементов (америция , кюрия ).
238 Pu используют в малогабаритных ядерных источниках электрического тока, используемых в космических исследованиях и стимуляторах сердечной деятельности.

Физиологическая роль

Плутоний и его соединения высокотоксичны. Для 239 Pu ПДК в воздухе рабочих помещений 3,3·10 -2Бк/м 3, в воде открытых водоемов 8,14·10-4Бк/л.
 
Категория: Актиноиды | Добавил: ischavliuga (24.10.2017)
Просмотров: 372 | Рейтинг: 0.0/0

Посмотрите также:

ЦИНК (лат. Zincum)
ТЕЛЛУР (лат. Tellurium)
ЭЙНШТЕЙНИЙ (лат. Einsteium)
СУРЬМА (лат. Stibium)
ОЛОВО (лат. Stannum)

Последние новости:

Древнейшие кристаллы помогли узнать истинный возраст магнитного поля Земли
Очередная проверка emdrive
На Земле гораздо больше рек и озер, чем думали ученые
Ученые выяснили, сколько нужно людей для полета к планете Проксима b
Биологи выделили клетку, из которой можно восстановить всё тело

Мы в телеграмм

Всего комментариев: 0
avatar
(С)Обратная связь © 2020 Каталог сайтов Всего.RU Каталог сайтов OpenLinks.RU Бесплатный каталог AddsSites, регистрация сайтов.