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베르켈륨 화합물

Berkelium compounds
베르켈륨()IV) 산화물

베르켈륨은 보통 +3 또는 +4의 산화 상태로 존재하는 다수의 화학 화합물을 형성하며, 란타니드 아날로그 테르비움과 비슷하게 작용한다.[1]모든 액티니이드와 마찬가지로 베르켈륨은 다양한 수용성 무기산에 쉽게 용해되어 기체 수소를 해방시키고 3가 산화 상태로 전환된다.특히 수용액에서는 이 3가 상태가 가장 안정적이지만, 4가 베르켈륨 화합물도 알려져 있다.이분산 베르켈륨 염의 존재는 불확실하며 혼합 란타넘 염화물-스트론튬 용해에서만 보고되었다.[2][3]Bk3+ 이온의 수용액은 대부분의 산에서 녹색이다.bk4+ 이온의 색은 염산은 노란색, 황산은 주황색이다.[2][4][5]베르켈륨은 상온에서 산소와 빠르게 반응하지 않는데, 이는 산화방지 표면층이 형성되었기 때문일 수 있지만 용해된 금속, 수소, 할로겐, 찰코균, 피닉토르균과 반응하여 다양한 이항 화합물을 형성한다.[6][7]베르켈륨은 또한 여러 가지 유기농 화합물을 형성할 수 있다.

산화제

주요 기사:베르켈륨()IV) 산화물

베르켈륨 산화물 2개가 알려져 있으며, 베르켈륨은 +3(BkO23)과 +4(BkO2) 산화 상태에 있다.[8]베르켈륨()IV) 산화물은 브라운 고체로 우주군 Fm3m와 Bk[8]와 O[4]의 조정 번호로 입방체(불화석) 결정 구조로 결정된다.격자 매개변수는 533.4 ± 0.5 pm이다.[9]

황록색 고체인 Berkelium(III) 산화물은 BkO로부터2 수소로 환원하여 형성된다.

화합물은 1920 °C의 용융점과 [10]차체 중심의 입방결정 격자, 격자 상수 a = 1088.0 ± 0.5 pm이다.[9]1200 °C까지 가열하면 입방 BkO는23 단핵 구조로 변환되며, 이는 1750 °C에서 육각 위상으로 추가로 변환된다. 후자의 전환은 되돌릴 수 있다.이러한 삼상행동은 액티나이드 세키오시데스에 대표적이다.[11]

이분산화물 BkO는 얼굴 중심 입방체(fcc) 구조와 격자 상수 a = 496.4pm의 깨지기 쉬운 회색 고체로 보고됐지만 정확한 화학적 구성은 불확실하다.[11]

할리데스

할로겐화에서 베르켈륨은 산화 상태 +3과 +4를 가정한다.[12]+3 상태는 특히 용액에서 가장 안정적이며, 4가 할로겐트 BkF와4 CsBkCl은26 고체 단계에서만 알려져 있다.[13]3가 불소와 염화물에서 베르켈륨 원자의 조정은 3중삼 프리즘으로, 조정 번호는 9이다.3가 브롬화에서는 2중삼 프리즘(조정 8) 또는 8중팔(조정 6)이며,[14] 요오드화에서는 8중팔이다.[15]

산화수 F CL BR I
+4 베르켈륨()IV) 플루오르화
BkF4
노란색[15] 		Cs2BkCl6
오렌지[11]
+3 베르켈륨(III) 플루오르화
BkF3
노란색[15] 		염화 베르켈륨(III)
BkCl3
녹색[15]
Cs2NaBkCl6[16] 		베르켈륨(III)브로마이드[14][17]
BkBr3
황록색[15] 		베르켈륨(III) 요오드화합물
BKI3
노란색[15]

베르켈륨()IV) 플루오르화(BkF4)는 황색-녹색 이온성 고체로 단색 결정계(Pearson 기호 mS60, 우주군 C2/c 15, 격자상수 a = 1247 pm, b = 1058 pm, c = 817 pm)에서 결정되며, 우라늄 테트라플루오르코늄을 포함한 이소티픽이다.IV) 플루오르화.[16][18][19]

베르켈륨(III) 불소화(BkF3)도 황록색 고체지만 결정 구조는 두 가지다.저온에서 가장 안정된 위상은 이티움(III) 플루오르화(Pearson 기호 oP16, 우주군 Pnma, No. 62, a = 670 pm, b = 709 pm, c = 441 pm)로 정형화된 대칭성을 가진다.350~600℃까지 가열하면 란타넘(III) 불소화(Parson 기호 hP24, 우주군 P3c1, 165호, a = 697 pm, c = 714 pm)에서 발견되는 삼각 구조로 변한다.[16][18][20]

1962년 처음 버켈륨(III) 염화물(BkCl3)이 분리돼 특징지어졌으며 무게는 1g의 30억분의 1g에 불과했다.약 500℃의 온도에서 산화베르켈륨이 함유된 진공 석영관에 염화수소 증기를 도입하여 준비할 수 있다.[21]이 녹색 고체는 녹는점이 603 °C이고[12] 육각 결정체에서 우라늄(III) 염화물(Pearson 기호 hP8, 우주군 P63/m, 제176호)으로 결정된다.[22][23]녹는점 바로 밑까지 가열하면 BkCl은3 정형외과적 단계로 전환된다.[24]육수화물 BkCl/63HO2(베르켈륨 트리클로라이드 헥사하이드레이트)는 격자 상수 a = 966 pm, b = 654 pm, c = 797 pm의 단핵 구조를 가지고 있다.[16][25]또 다른 염화 베르켈륨(III)인 CsNaBkCl은26 수산화 베르켈륨, 염산 및 염화 세슘을 함유한 냉장 수용액에서 결정화될 수 있다.Bk(III) 이온이 8각형 구성으로 염화 이온에 둘러싸여 있는 얼굴 중심의 입방 구조를 가지고 있다.[24]

3차 버켈륨(Ternary berkelium).IV) 염화물 CsBkCl은26 berkelium을 용해하여 얻는다.IV) 염화 세슘을 농축 염산에 넣은 냉각 용액에 수산화물.격자 상수 a = 745.1pm, c = 1209.7pm으로 주황색 육각형 결정을 형성한다.이 화합물에서 BkCl62− 이온의 평균 반경은 270pm으로 추정된다.[11]

베르켈륨(III) 브롬화물의 두 가지 형태가 알려져 있는데, 베르켈륨 조정 6을 가진 단핵체와 조정 8을 가진 정형혼합물이다.[26] 후자는 안정성이 떨어지고 약 350 °C까지 가열하면 전상으로 변환된다.방사성 고형물에 대한 중요한 현상이 이 두 가지 결정 형태에 대해 연구되었다: 신선하고 오래된 BkBr3 검체의 구조는 3년 이상의 기간에 걸쳐 X선 회절을 사용하여 연구되었기 때문에 Bk의 다양한 분수가 Cf로 분해되었다.이전에는 캘리포니아에서 Orthorhombic Bromide를 알 수 없었음에도 불구하고 BkBr3—249CfBr3 변환 시 구조상의 변화는 관찰되지 않았다.그러나 BkBr과3 CfBr에3 대해서는 다른 차이점이 지적되었다.예를 들어, 후자는 수소 ToCfBr로2492 줄일 수 있지만 전자는 그렇지 않을 수 있다 – 이 결과는 개별 BkBr3 및 CfBr3 샘플뿐만 아니라 브로마이드를 모두 포함한 샘플에서도 재현되었다.[14]베르켈륨에서 캘리포늄의 중간 성장은 하루 0.22%의 비율로 발생하며 베르켈륨 성질을 연구하는 데 내재된 장애물이다.화학적 오염 외에도 알파 방출체로서 Cf는 자가 가열로 인한 수정 격자의 바람직하지 않은 자기 손상을 가져온다.이는 시간의 함수로 측정을 수행하고 얻은 결과를 추론함으로써 피할 수 있다.[13]

베르켈륨(III) 요오드화물은 격자 상수 a = 758.4 pm, c = 2087 pm으로 육각형 결정을 형성한다.[16]베르켈륨의 알려진 옥시할리드는 BkOCl, BkOBr, Bk를 포함한다.OI; 그것들은 모두 4각형 격자로 결정된다.[27]

기타 무기 화합물

피닉티데스

베르켈륨-249의 단구체는 질소,[28][29] 인,[29] 비소[29], 안티몬 원소로 알려져 있다.[29]이러한 원소는 쿼츠 앰플의 높은 진공 상태에서 상승 온도(약 600°C)에서 베르켈륨(III) 하이드라이드(BkH3) 또는 금속 베르켈륨의 반응에 의해 준비된다.BkN의 경우 495.1, BkP의 경우 566.9, BkAs의 경우 582.9, BkSb의 경우 619.1의 격자 상수로 입방 결정된다.[29]이러한 격자 상수 값은 퀴륨 피니티드의 상수 값보다 작지만 테르비움 피니티드의 상수 값과 비교된다.[27]

칼코제니데스

베르켈륨(III) 황화수소(BkS23)는 산화베르켈륨을 황화수소와 이황화 탄소 혼합물로 1130℃에서 처리하거나 금속 베르켈륨을 황과 직접 반응시켜 제조했다.이 절차들은 입방 대칭과 격자 상수 a = 844 pm을 갖는 갈색 흑색 결정을 산출한다.[27]

기타 화합물

베르켈륨(III) 및 베르켈륨()IV) 수산화물은 모두 1 M 수산화나트륨 용액에서 안정적이다.아르곤 레이저(514.5nm 라인)의 흥분 아래 강한 형광을 보이는 고체로 베르켈륨(III) 인산염(BkPO4)이 준비됐다.[30]베르켈륨 하이드라이드는 약 250 °C 온도에서 수소가스와 금속을 반응시켜 생성된다.[28]공칭 공식 BkH2+x(0 < x < 1)를 가진 비스토리히메트릭이다.3수화물에는 육각 대칭이 있는 반면, 이수화물 결정체는 FCC 구조에서 격자 상수 a = 523 pm으로 결정된다.[27]BkOS22, (BkNO3)/34를 포함한 몇 가지 다른 베르켈륨 염이 알려져 있다.HO2, BkCl3/6HO2, Bk2(SO4)/312HO와2 Bk2(CO24)/34HO2.[13] Bk2(SO4)/312의 아르곤 대기(BkO에2 대한 산화 방지)에서 약 600 °C에서 열분해HO는2 베르켈륨(berkelium)의 신체 중심 정형외과 결정체를 산출한다.IV) 옥시황산염(BkOSO224).이 화합물은 불활성 대기에서 최소 1000 °C까지 열적으로 안정적이다.[31]

오르가노버켈륨 화합물

베르켈륨은 3개의 사이클로펜타디에닐 링이 있는 삼각( complex~3CH555)Bk 복합체를 형성하는데, 약 70℃에서 용융 베릴로신 베(CH55)2와 염화 베르켈륨(III)을 반응시켜 합성할 수 있다.황색 및 직교대칭성을 가지며, 격자 상수는 a = 1411pm, b = 1755pm, c = 963pm이고 계산된 밀도는 2.47g/cm이다3.단지는 최소 250℃까지 가열할 수 있도록 안정적이며, 약 350℃에서 녹지 않고 승화한다.베르켈륨의 높은 방사능은 몇 주 안에 그 화합물을 점차 파괴한다.[21][32](η5~CH55)3Bk 1개의 CH55 링은 염소로 대체하여 [Bk(CH55)2Cl]2을 산출할 수 있다.이 화합물의 광학 흡수 스펙트럼은 (η-CH555)3Bk의 스펙트럼과 매우 유사하다.[31][33]

참고 항목

참조

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참고 문헌 목록