Interested Article - Фторид плутония(VI)

Фтори́д плуто́ния(VI) — неорганическое соединение, соль металла плутония и плавиковой кислоты с формулой PuF ₆ , легкоплавкие красно-коричневые кристаллы, реагирует с водой . Очень сильный окислитель.

Применяется в ядерной промышленности.

Получение

Обычный способ получения гексафторида плутония — эндотермическая реакция окисления тетрафторида плутония ( ${\ce {PuF4}}$ ) элементарным фтором :

{\ce {PuF4 + F2 -> PuF6;\ }}

\Delta H=25{,}48

кДж/моль .

Реакция происходит достаточно быстро при температуре 750 °C, для достижения высокого выхода продукта необходимо быстро сконденсировать гексафторид плутония для снижения скорости обратной реакции распада на реагенты .

Физические свойства

Фазовая диаграмма состояния гексафторида плутония

При температуре −180 °C в вакууме, гексафторид плутония — бесцветное кристаллическое вещество, похожее на гексафторид урана , при комнатной температуре вещество представляет собой легкоплавкие красно-коричневые кристаллы, цветом напоминающие по цвету диоксид азота . В жидком виде — прозрачная тёмно-коричневая жидкость . Как и гексафторид урана, гексафторид плутония весьма летуч.

При нормальном давлении (101,325 кПа) плавится при 52 °C и кипит при 62 °C. Тройная точка, при которой три фазы твердой, жидкая и газообразная находятся в равновесии 51,58 °C (324,74 К) при давлении 71 кПа (533 мм рт.ст.), ниже этого давления испаряется не переходя в жидкое состояние ( сублимация ) .

Гексафторид плутония является ковалентным соединением , а не солью с ионными связями в молекуле. Кристаллизуется в орторомбической кристаллической сингонии в пространственной группе Pnma (№ 62) с параметрами решетки a = 995 пм, b = 902 пм и c = 526 пм .

В газообразном состоянии состоит из правильных октаэдрических молекул с равными длинами связей Pu-F 197,1 пм .

Химические свойства

Реагирует с водой с образованием фторида плутонила и фтороводорода :

{\ce {PuF6 + 2 H2O -> PuO2F2 + 4 HF}}

.

Эта реакция медленно протекает при нахождении гексафторида плутония во влажном воздухе, поэтому его хранят в запаянных кварцевых ампулах.

Растворим в серной кислоте .

Вследствие радиоактивности и α-излучения плутония его гексафторид постоянно подвергается радиолизу с образованием нелетучих фторидов плутония в низких степенях окисления и выделением элементного фтора, благодаря чему используется для фторирования различных веществ:

{\ce {PuF6 -> PuF4 + F2}}

.

Применение

В ядерной промышленности, для разделения изотопов плутония на газовых центрифугах .

Примечания

↑ C. J. Mandleberg, H. K. Rae, R. Hurst, G. Long, D. Davies, K. E. Francis: Plutonium Hexafluoride , in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2 (5-6), S. 358—367 ( doi : ).
↑ Alan E. Florin, Irving R. Tannenbaum, Joe F. Lemons: Preparation and Properties of Plutonium Hexafluoride and Identification of Plutonium(VI) Oxyfluoride , in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2 (5-6), S. 368—379 ( doi : ).
M. J. Steindler, D. V. Steidl, R. K. Steunenberg: The Fluorination of Plutonium Tetrafluoride (Argonne National Laboratory Report ANL-5875); 1. Juni 1958 ( от 5 марта 2016 на Wayback Machine ).
M. J. Steindler, D. V. Steidl, R. K. Steunenberg: The Fluorination of Plutonium Tetrafluoride and Plutonium Dioxide by Fluorine , in: Nucl. Sci. and Eng. , 1959 , 6 (4), S. 333—340 ( от 5 марта 2016 на Wayback Machine ).
Bernard Weinstock, John G. Malm: The Properties of Plutonium Hexafluoride , in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2 (5-6), S. 380—394 ( doi : ).
Masao Kimura, Werner Schomaker, Darwin W. Smith, Bernard Weinstock: Electron-Diffraction Investigation of the Hexafluorides of Tungsten, Osmium, Iridium, Uranium, Neptunium, and Plutonium , in: J. Chem. Phys. , 1968 , 48 (8), S. 4001–4012 ( doi : ).
R. W. Kessie: Plutonium and Uranium Hexafluoride Hydrolysis Kinetics , in: , 1967 , 6 (1), S. 105–111 ( doi : ).