넵투늄 화합물

Neptunium compounds
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넵투늄 화합물은 넵투늄(Np) 원소를 포함하는 화합물입니다.넵투늄은 화합물을 형성할 때 +3에서 +7 사이의 다섯 가지 이온 산화 상태를 가지며, 이는 용액에서 동시에 관찰될 수 있습니다.그것은 안정된 화합물에서 모든 원자가 전자를 잃을 수 있는 가장 무거운 악티니드입니다.용액에서 가장 안정한 상태는 +5이지만, 고체 넵투늄 화합물에서는 +4가 좋습니다.넵투늄 금속은 반응성이 매우 높습니다.넵투늄의 이온은 가수분해와 배위 화합물의 [1]형성에 취약합니다.

용액화학

용액 속의 넵투늄 이온

수용액에 있을 때, 넵투늄은 다섯 가지 가능한 산화 상태(+3에서 +7) 중 어느 것이든 존재할 수 있으며, 이들 각각은 특징적인 [2]색을 보입니다.각 산화 상태의 안정성은 산화제 또는 환원제의 존재, 용액의 pH, 배위 복합체를 형성하는 리간드의 존재, 심지어 용액 내 [3]넵투늄의 농도와 같은 다양한 요인에 의해 크게 좌우됩니다.

산화
주		 대표 화합물
2 [K(2.2.2-암호화)][NpCp'3]
3 염화 넵투늄(III), K[NpCp4]
4 넵투늄IV) 산화물, NpCp4
5 플루오린화 넵투늄
6 플루오르화 넵투늄, NpO2+
2
7 넵투늄 산화물-수산화물, NpO3+
2

산성 용액에서, 넵투늄(III) ~ 넵투늄(VII) 이온은 Np, NpO4++
2, NpO2+
2, NpO로+
3 존재합니다3+.기본 용액에서는 Np(OH),3 NpO2, NpOOH, NpO(OH) 및 2NpO의2 산화물 2및 수산화물로3−
5 존재합니다.기본 용액에서 [3]넵투늄을 특성화하기 위한 작업은 많이 수행되지 않았습니다.Np와4++
2 Np는2+
2 [4]NpO와 NpO처럼 서로 쉽게 환원되고 산화될 수 있습니다3+.

넵투늄III)

Np(III) 또는3+ Np는 산성 용액인 Np
2(3+
n[5]HO)에서 수화 복합체로 존재합니다.그것은 짙은 청색-보라색이고 더 가벼운 콘제너레이터인 분홍색 희토류 이온3+ [5][6]Pm과 유사합니다.산소가 있을 때는 강력한 환원제가 존재하지 않는 한 Np(IV)로 빠르게 산화됩니다.그럼에도 불구하고 물에서 두 번째로 쉽게 가수분해되는 넵투늄 이온으로 NpOH2+ [7]이온을 형성합니다.Np는3+ pH 4~[7]5의 용액에서 지배적인 넵투늄 이온입니다.

넵투늄IV)

Np(IV) 또는4+ Np는 산성 [5]용액에서 옅은 황록색이며, 수화 복합체(Np(HO
2))4+
n로 존재합니다.pH 1 이상의 산성 수용액에서 가수분해하여 NpOH를 [7]형성하는3+ 것은 상당히 불안정합니다.기본 용액에서 Np는4+ 가수분해되어 중성 넵투늄을 형성하는 경향이 있습니다.IV) 수산화물(Np(OH)4 및 넵투늄(IV) 산화물(NpO2).[7]

넵투늄(V)

Np(V) 또는+
2 NpO는 수용액에서 [5]녹청색이며, 강한 루이스 [3]산으로 작용합니다.안정적인[3] 이온이며 수용액에서 가장 흔한 형태의 넵투늄입니다.인접한 상동체+
2 UO와+
2 PuO와는 달리, NpO는+
2 매우 낮은 pH와 [4]높은 농도를 제외하고는 자발적으로 불균형하지 않습니다.

2 NpO+
2 + 4 H+ ⇌ Np4+ + NpO2+
2 + 2 H2O

염기성 용액에서 가수분해하여 NpOOH와 NpO
2(OH)−
2[7]를 형성합니다.

넵투늄(VI)

넵투닐 이온인 Np2+
2(VI) 또는 NpO는 산성 용액에서 연분홍색 또는 불그스름한 색을 나타내고, 그렇지 않으면 [5]황록색을 나타냅니다.이것은 강한 루이스[3] 산이며 pH 3-4의 [7]용액에서 만나는 주요 넵투늄 이온입니다.산성 용액에서는 안정적이지만 Np([3]V) 이온으로 쉽게 환원되고 이웃 우라늄과 플루토늄(우라닐 및 플루토닐 이온)의 상동 6가 이온만큼 안정하지 않습니다.염기성 용액에서 가수분해하여 옥소와 수산화 이온 NpOOH,2+ (NpO
2)(
2OH),2+
2 (NpO
2)(
3OH)+
5[7]를 형성합니다.

넵투늄 (VII)

Np(VII)는 강한 염기성 용액에서 짙은 녹색입니다.염기성 용액에서 화학식이 NpO로3−
5 자주 언급되지만, 이는 단순화이며 실제 구조는 [NpO
4(OH)]
23−
[5][6]와 같은 수산화물 종에 더 가깝습니다.Np(VII)는 [3]1967년에 기본 용액에서 처음 준비되었습니다.강한 산성 용액에서 Np(VII)는 NpO로+
3 발견되며, 물은 이를 Np(VI)[3]로 빠르게 줄입니다.그것의 가수분해 산물은 [7]특징이 없습니다.

수산화물

넵투늄의 산화물과 수산화물은 이온과 밀접한 관련이 있습니다.일반적으로, 다양한 산화 수준에서 Np 수산화물은 토륨과 우라늄과 같은 주기율표에서 이전의 악티니드보다 덜 안정적이고 플루토늄과 아메리슘과 같은 이후의 수산화물보다 더 안정적입니다.이 현상은 이온의 반지름에 대한 원자 번호의 비율이 증가함에 따라 이온의 안정성이 증가하기 때문입니다.따라서 주기율표에서 더 높은 악티니드는 가수분해를 [3][7]더 쉽게 겪을 것입니다.

수산화 넵투늄(III)은 산성 용액과 산소가 부족한 환경에서는 상당히 안정적이지만 공기가 있는 상태에서는 빠르게 산화되어 IV 상태가 됩니다.그것은 [8]물에 녹지 않습니다.Np(IV) 수산화물은 주로 전기적으로 중성인 Np(OH)4로 존재하며 물에 대한 약한 용해도는 용액의 pH에 전혀 영향을 받지 않습니다.이는 다른 Np(IV) 수산화물인 Np(OH)−
5가 유의한 [7][9]존재하지 않음을 시사합니다.

Np(V) 이온+
2 NpO는 매우 안정적이기 때문에 높은 산도 수준에서만 수산화물을 형성할 수 있습니다.0.1 M의 과염소산 나트륨 용액에 넣으면, 3.0 M의 더 높은 몰 농도가 고체 수산화물 NpOOH와 거의 즉시 반응하는 결과를 낳지만, 몇 달 동안 크게 반응하지 않습니다.Np(VI) 수산화물은 반응성이 더 높지만 산성 용액에서는 여전히 상당히 안정적입니다.다양한 이산화탄소 압력 하에서 오존이 존재할 때 NpO3·HO2 화합물을 형성합니다.Np(VII)는 잘 연구되지 않았고 중성 수산화물은 보고되지 않았습니다.대부분 [NpO
4(OH)]
23−
[7][10][11][12]로 존재합니다.

산화물

NpO2, NpO25, NpO의58 세 가지 무수 넵투늄 산화물이 보고되었지만, 일부[13] 연구에서는 이 중 처음 두 가지만 존재한다고 언급하여 NpO의 주장이58 실제로 NpO의25 잘못된 분석의 결과임을 시사합니다.하지만, 넵투늄과 산소 사이에 일어나는 반응의 전체 범위가 아직 연구되지 않았기 때문에, 이 주장들 중 어느 것이 정확한지 확실하지 않습니다.넵투늄 산화물은 인접한 악티늄화 우라늄과 가능한 한 높은 산화 상태에서 넵투늄과 함께 생성되지 않았지만, 넵투늄 산화물은 낮은 산화 상태에서 더 안정적입니다.이러한 행동은 NpO가2 단순히 공기 [5][14][15][16]중에서 옥시산의 넵투늄 염을 태움으로써 생성될 수 있다는 사실에 의해 설명됩니다.

녹갈색 NpO는2 광범위한 압력과 온도에서 매우 안정적이며 낮은 온도에서 상전이를 겪지 않습니다.압력이 방출되면 원래 위상으로 돌아가지만 약 33-37GPa에서 얼굴 중심 입방체에서 정방체로의 상전이를 보여줍니다.최대 2.84MPa의 산소 압력과 최대 400°C의 온도에서 안정적으로 유지됩니다.NpO는25 검은색-갈색이며 격자 크기가 418×658×409 피코미터인 단사정계입니다.상대적으로 불안정하며 420-695°C에서 NpO와2 O로2 분해됩니다.NpO는25 처음에는 서로 모순되는 방법으로 생성된다고 주장하는 여러 연구의 대상이었지만, 결국 넵투늄 과산화물을 300-350°C까지 2-3시간 가열하거나 180°[14][16][17][18]C의 앰플에 있는 물 층 아래에서 가열하여 성공적으로 준비되었습니다.

넵투늄은 또한 알칼리 금속과 알칼리 토류 금속으로 형성된 넵투늄 산화물이 지금까지 가장 많이 연구되었지만, 매우 다양한 원소를 가진 많은 수의 산화물을 형성합니다.삼원계 넵투늄 산화물은 일반적으로 NpO를 다른 원소의 산화물과 반응시키거나2 알칼리 용액에서 침전시켜 형성됩니다.LiNpO는56 400°C에서 16시간 동안 LiO와 NpO를2 반응시키거나2, 석영관에서 400°C에서 16시간 동안 LiO와 NpO3·HO를2 반응시켜22 산소를 유동시킴으로써 제조되었습니다.알칼리 넵튠산 화합물 KnpO35, CsNpO35 및 RbNpO는35 모두 유사한 반응에 의해 생성됩니다.

NpO2 + 3 MO2 → MNpO35 (M = K, Cs, Rb)

산화물 화합물 KnpO4, CsNpO4 및 RbNpO는4 Np(VII)([NpO
4(OH))
23−
를 알칼리 금속 질산염 및 오존의 화합물과 반응시켜 형성됩니다.추가 화합물은 400 - 600°C의 온도에서 NpO와 물을 고체 알칼리 및 알칼리 과산화물과 15-30시간 동안 반응시켜3 생성되었습니다.여기에는 Ba(NpO5),2 BaNpO26 및 BaLiNpO가26 포함됩니다3.또한, 상당한 수의 6가 넵투늄 산화물은 산소가 흐르는 환경에서 고체 상태의2 NpO와 다양한 알칼리 또는 알칼리 토류 산화물을 반응시켜 형성됩니다.많은 결과 화합물들은 또한 우라늄을 넵투늄으로 대체하는 동등한 화합물을 가지고 있습니다.특성화된 화합물로는 NaNpO227, NaNpO45, NaNpO66 및 NaNpO가24 있습니다.이것들은 NpO와 NaO의2 다른2 조합을 다양한 온도 임계값으로 가열함으로써 얻을 수 있으며, 추가 가열은 또한 이러한 화합물이 다른 넵투늄 동소체를 나타내도록 할 것입니다.리튬 넵튠 산화물66 LiNpO 및 LiNpO는45 NpO2 및 LiO의2 [19][20][21][22][23][24][25][26]유사한 반응으로 얻을 수 있습니다.

CsNpO4517 및 CsNpO와2310 같은 다수의 추가 알칼리 및 알칼리 넵투늄 산화물 화합물은 다양한 제조 방법으로 특징지어졌습니다.넵투늄은 또한 그룹 3에서 7까지 많은 추가적인 원소들을 가진 삼원 산화물을 형성하는 것이 관찰되었지만, 이러한 화합물들은 훨씬 [19][27][28]덜 연구되었습니다.

할로겐화물

추가 정보:육불화 넵투늄

할로겐화 넵투늄 화합물은 산화물만큼 잘 연구되지 않았지만, 꽤 많은 수가 성공적으로 특성화되었습니다.이들 중, 플루오르화 넵투늄은 핵 폐기물로부터 원소를 분리하는 데 사용될 가능성이 있기 때문에 가장 광범위하게 연구되어 왔습니다.네 가지3 쌍성 플루오린화45 넵투늄 화합물인 NpF6, NpF, NpF 및 NpF가 보고되었습니다.처음 두 개는 상당히 안정적이며 1947년에 다음과 같은 반응을 통해 처음 준비되었습니다.

NpO2 +1⁄22 H + 3 HF → NpF3 + 2 HO2 (400°C)
NpF3 + 1⁄22 O + HF → NpF4 + 1⁄22 HO (400°C)

나중에4, NpF는 플루오린화 수소 또는 순수한 플루오린 가스의 혼합물에서 NpO를 다양한2 온도로 가열함으로써 직접 얻어졌습니다.NpF는5 생성하기가 훨씬 더 어렵고 대부분의 알려진 준비 방법은 NpF 또는 NpF6 화합물을 다양한 다른 불소 화합물과 반응시키는4 것을 포함합니다.NpF는5 약 320°[29][30][31][32]C로 가열되면 NpF와4 NpF로6 분해됩니다.

NpF6 또는 6불화 넵투늄은 매우 휘발성이 강하며, 인접한 악티늄 화합물인 6불화 우라늄(UF6)과 6불화 플루토늄(PuF6)도 마찬가지입니다.이러한 변동성은 사용 후 원자력 발전소 연료봉에서 넵투늄을 추출하는 간단한 방법을 고안하려는 시도로 이 화합물에 많은 관심을 끌었습니다.NpF는6 1943년에 NpF와 불소 기체를 매우 높은 온도에서3 반응시켜 처음 준비되었고 1958년에 NpF를 가열하고4 특수하게 준비된 장치에서 순수한 불소를 떨어뜨림으로써 최초의 대량량을 얻었습니다.6불화 넵투늄을 성공적으로 생산한 추가적인 방법에는 BrF와5 BrF를4 NpF와 반응시키고3 여러 다른 넵투늄 산화물과 [30][33][34][35]플루오린화 화합물을 무수 플루오린화 수소와 반응시키는 것이 포함됩니다.

NpOF2, NpOF3, NpOF22, NpOF, NpOF 등 4가지4 옥시플루오라이드 넵투늄 화합물이 보고되었지만, 그 중 어느 것도 광범위하게 연구되지 않았습니다.NpOF는22 분홍색 고체이며 NpO · HO2 및 NpF를25 330°C에서 순수 불소와 반응시켜3 제조할 수 있습니다.NpOF와3 NpOF는4 다양한 온도에서 넵투늄 산화물과 무수 플루오린화 수소를 반응시킴으로써 생성될 수 있습니다.넵투늄은 또한 다양한 원소를 가진 다양한 플루오린 화합물을 형성합니다.이러한 특징들 중 일부는 CsNpF, RbNpF27, NaNpF38 [30][32][36][37][38][39][40]및 KNpOF를325 포함합니다6.

NpCl과3 NpCl이라는4 두 가지 염화 넵투늄이 특징입니다.NpCl을5 생성하려는 시도가 여러 번 있었지만 성공하지 못했습니다.NpCl은3 이산화넵투늄을 수소와 사염화탄소(CCL4)로4 환원시키고 NpCl은 넵투늄 산화물을 CCl과4 약 500 °C에서 반응시킴으로써 생성됩니다.NpOCl2, CsNpCl26, CsNpOCl324 및 CsNpNpCl을26 포함한 다른 염화 넵투늄 화합물도 보고되었습니다.브롬화 넵투늄 NpBr3 및 NpBr도4 생성되었습니다. 후자는 350°C에서 브롬화 알루미늄을 NpO와2 반응시키고 전자는 아연과 거의 동일한 절차로 반응시킵니다.요오드화 넵투늄 NpI도3 [41][42][43]NpBr과3 동일한 방법으로 준비되었습니다.

칼코게나이드, 페니타이드 및 탄화물

넵투늄 칼코겐과 페니코겐 화합물은 주로 전자 및 자기 특성과 자연 환경에서의 상호 작용에 대한 연구의 일부로 잘 연구되어 왔습니다.Pnictide 및 Carbide 화합물은 몇몇 고급 원자로 설계의 연료에 존재하기 때문에 관심을 끌었지만 후자 그룹은 [44]전자만큼 많은 연구를 수행하지 않았습니다.

칼코게니데스

순수 황화물 화합물 NpS, NpS3, NpS25, NpS35, NpS23 및 NpS를34 포함하여 다양한 넵투늄 황화물 화합물이 특성화되었습니다.이 중 NpO와 황화수소 및 이황화탄소를 약 1000°C에서 반응시켜2 제조된 NpS가23 가장 잘 연구되고 있으며 세 가지 동소체 형태가 알려져 있습니다.α 형태는 약 1230 °C까지, β 형태는 약 1530 °C까지, γ 형태는 더 높은 온도에서 NpS로도34 존재할 수 있습니다.NpS는 NpS와 넵투늄 금속을 1600°C에서 반응시킴으로써23 생성될 수 있고35 NpS는 500°C에서 NpS의23 분해 또는 650°C에서 황과 넵투늄 수소화물을 반응시킴으로써 생성될 수 있습니다.NpS는25 NpS와35 순수 황의 혼합물을 500°C로 가열하여 만들어집니다.NpS의23 β 및 γ 형태를 제외한 모든 넵투늄 황화물은 동등한 우라늄 황화물과 등구조이며 NpS, α-NpS23 및 β-NpS를23 포함한 몇몇은 동등한 플루토늄 황화물과 등구조입니다.옥시황화물 NpOS, NpOS44 및 NpOS도22 생성되었지만, 후자의 세 가지는 잘 연구되지 않았습니다.NpOS는 1985년 NpO, NpS35 및 순수 황을 석영 튜브에 진공 밀봉하고2 900°[44][45][46][47][48][49][50]C로 일주일 동안 가열하여 처음 준비되었습니다.

보고된 넵투늄 셀레나이드 화합물에는 NpSe, NpSe3, NpSe2325, NpSe34 및 NpSe가35 포함됩니다.이 모든 것은 넵투늄 수소화물과 셀레늄 금속을 오랜 시간 진공에서 다양한 온도로 가열함으로써 얻어졌으며 NpSe는23 상대적으로 높은 온도에서만 γ 동소체에 존재하는 것으로 알려져 있습니다.NpOSe와 NpOSe의22 두 가지 넵투늄 옥셀레나이드 화합물은 수소화 넵투늄을 이산화 넵투늄으로 대체함으로써 유사한 방법으로 형성됩니다.알려진 넵투늄 텔루라이드 화합물 NpTe, NpTe3, NpTe3423, NpOTe는22 셀레늄 화합물 및2 NpTe와 유사한 절차에 의해 형성됩니다.OTe는2 동등한 우라늄 및 플루토늄 화합물과 동일한 구조입니다.넵투늄-폴로늄 화합물은 보고되지 않았습니다.[44][50][51][52][53]

Pnictides 및 탄화물

질화 넵투늄(NpN)은 1953년 석영 모세관에서 수소화 넵투늄과 암모니아 가스를 약 750°C에서 반응시켜 처음 준비되었습니다.나중에, 그것은 질소와 수소의 다른 혼합물을 다양한 온도에서 넵투늄 금속과 반응시킴으로써 만들어졌습니다.그것은 또한 1550 °C에서 이산화 넵투늄과 이원자 질소 가스의 환원에 의해 만들어졌습니다.NpN은 우라늄 모노니트라이드(UN) 및 플루토늄 모노니트라이드(PuN)와 동형이며 약 1 MPa의 질소 압력 하에서 2830 °C의 녹는점을 갖습니다.NpP와 NpP의34 두 가지 넵투늄 인산화물 화합물이 보고되었습니다.첫 번째는 면 중심 큐빅 구조를 가지며 넵투늄 금속을 분말로 변환한 후 350°C에서 포스핀 가스와 반응하여 준비됩니다.NpP는34 진공에서 넵투늄 금속과 740°C의 적린을 반응시킨 후 여분의 인이 승화하여 생성될 수 있습니다.이 화합물은 물과 반응하지 않지만 질산과 반응하여 Np([54][55][56]IV) 용액을 생성합니다.

NpAs, NpAs2, NpAs의34 세 가지 넵투늄 비화물 화합물이 준비되었습니다.처음 두 개는 비소와 수소화 넵투늄을 진공 밀봉된 튜브에서 약 1주일 동안 가열함으로써 처음 만들어졌습니다.나중에 NpAs도 넵투늄 금속과 비소를 진공관에 가두고 석영 막으로 분리한 후 비소의 승화점 615°C보다 약간 높은 넵투늄의 녹는점 639°C 바로 아래로 가열하여 만들어졌습니다.NpAs는34 요오드를 수송제로 사용하는 유사한 절차에 의해 준비됩니다.NpAs2 결정은 갈색을 띤 금색이고 NpAs34 결정은 검은색입니다.넵투늄 안티모나이드 화합물 NpSb는 1971년 진공관에 같은 양의 두 원소를 넣고 안티몬의 녹는점까지 가열한 다음, 1000°C까지 16일 동안 더 가열하여 만들어졌습니다.이 절차는 또한 미량의 추가 안티모나이드 화합물34 NpSb를 생성했습니다.하나의 넵투늄-비스무트 화합물인 NpBi도 [54][55][57][58][59][60]보고되었습니다.

넵투늄 탄화물 NpC, NpC23, NpC2(가칭)가 보고되었지만, 진보된 원자로 연료로서 악티늄 탄화물의 높은 중요성과 유용성에도 불구하고 세부적으로 특성화되지 않았습니다.NpC는 비화학량론적 화합물이며 NpC(0.82 ≤ x ≤ 0.96)로x 더 잘 분류될 수 있습니다.수소화 넵투늄과 흑연을 1400°C에서 반응시키거나 텅스텐 전극을 사용하여 전기 아크로에서 구성 요소를 함께 가열하여 얻을 수 있습니다.과량의 탄소와 반응하여 순수한23 NpC를 형성합니다.NpC는2 흑연 도가니에서 2660–2800 [54][55][61][62]°C에서 NpO를 가열하여2 형성됩니다.

기타 무기 화합물

하이드라이드

넵투늄은 이웃 플루토늄과 유사한 방식으로 수소와 반응하여 수소 NpH2+x(면 중심 입방체)와 NpH3(육각형)를 형성합니다.PuH와2+x 달리 NpH의 격자2+x 매개변수는 수소 함량(x)이 증가함에 따라 더 커지지만 이는 해당 플루토늄 하이드라이드와 동일한 구조입니다.수소화물은 300°C의 진공에서 분해되어 미세하게 분할된 [63]넵투늄 금속을 형성하기 때문에 취급 시 각별한 주의가 필요합니다.

인산염, 황산염 및 탄산염

화학적으로 안정적인 넵투늄 인산염은 핵 폐기물을 고정시키는 데 잠재적인 사용을 위해 조사되었습니다.녹색 고체인 넵투늄 피로인산(α-NpPO27)은 1100 °C에서 이산화 넵투늄과 인산붕소 사이의 반응에서 생성되었습니다.IV) 인산염은 지금까지 발견되지 않았습니다.M이 알칼리 금속(3Li, Na, K, Rb 또는 Cs)인 일련의2 화합물 NpM(PO4)은 모두 알려져 있습니다.일부 넵투늄 황산염은 물과 고체, 넵투늄의 다양한 산화 상태(IV에서 VI까지 관찰됨)에서 특성화되었습니다.또한 넵투늄 탄산염은 지질 저장소와 탄산수소 수용액과 접촉하여 가용성 복합체를 형성할 수 있는 환경에서 넵투늄의 행동을 [64][65]더 잘 이해하기 위해 조사되었습니다.

유기 금속 화합물

넵투노세의 구조

넵투늄의 희소성과 방사능 때문에 우라늄만큼 많지는 않지만 몇 가지 유기 렙투늄 화합물이 알려져 있고 화학적으로 특성이 있습니다.가장 잘 알려진 유기 렙투늄 화합물은 사이클로펜타디에닐 및 사이클로옥타테트라에닐 화합물 및 그 [66]유도체입니다.3가 사이클로펜타디에닐 화합물 Np(CH55)·3THF는 1972년 Np(CH55)3Cl을 나트륨과 반응시켜 얻었지만, 더 단순한 Np55(CH)는 [66]얻을 수 없었습니다.적갈색 복합체인 4가 넵투늄 시클로펜타디에닐은 1968년 넵투늄을 반응시켜 합성되었습니다.IV) 시클로펜타디엔화 [66]칼륨을 포함한 염화물:

NpCl4 + 4KCH55 → Np(CH55)4 + 4KCl

벤젠 및 THF에 용해되며 Pu(CH55)3 및 Am(CH55)3[66]보다 산소 및 수분에 덜 민감합니다.다른 Np(IV) 사이클로펜타디에닐 화합물은 많은 리간드에 대해 알려져 있습니다: 일반식 (CH55)3NpL, 여기서 L은 [66]리간드를 나타냅니다.1970년 넵투늄을 반응시켜 넵투늄신세, Np(CH88)2를 합성했습니다.IV) 염화물과2 K(CH88)토라노세와 플루토노세는 동형이며 화학적으로 동일하게 작용합니다. 세 가지 화합물은 모두 물이나 희석 염기에 둔감하지만 공기에 민감하고 빠르게 반응하여 산화물을 형성하며 벤젠과 [66]톨루엔에 약간만 용해됩니다.알려진 다른 넵투늄 시클로옥타테트라에닐 유도체로는 Np(RCH87)(2R = 에탄올, 부탄올)와 해당 플루토늄 [66]화합물에 구조적인 KNp(CH88)·2THF가 있습니다.게다가, 넵투늄 탄화수소가 준비되었고, 넵투늄의 용해된 트라이아이오디드 복합체는 많은 유기 넵투늄 및 무기 넵투늄 [66]화합물의 전구체입니다.

배위 콤플렉스

넵투늄의 배위 화학에 많은 관심이 있는데, 그 이유는 넵투늄의 다섯 가지 산화 상태가 모두 그들만의 독특한 화학적 행동을 보이기 때문이며, 악티늄족의 배위 화학은 악티늄족의 수축에 의해 크게 영향을 받기 때문입니다.란타넘족 [67]수축과 유사함).

솔리드 스테이트

Np(III)는 수용액 상태에서 대기 산소에 의해 쉽게 산화되기 때문에 넵투늄(III) 배위 화합물은 거의 알려져 있지 않습니다.그러나, 나트륨 포름알데히드 설폭실레이트는 Np(IV)를 Np(III)로 환원하여 낮은 산화 상태를 안정화하고 Np(CO
2
4)·
311HO2, Np
2(CHAsO
6
5
3)·
3HO2 및
2 Np[CH
6
4(OH)COO]
3[67]와 같은
2 다양한 희소 가용성 Np(III) 배위 복합체를 형성할 수 있습니다.

많은 넵투늄(IV) 배위 화합물이 보고되었으며, 첫 번째는 (EtN
4)Np(NCS)
8이며, 유사한 우라늄()과 구조적이지 않습니다.IV) 배위 화합물.[67]다른 Np(IV) 배위 화합물이 알려져 있으며, 일부는 코발트(CoNpF
2
10·8)와 같은 다른 금속을 포함합니다.HO2, 400K에서 형성됨) 및 구리(CuNpF
2
10·6)HO2, 600K에서 [67]형성됨).복잡한 질산염 화합물도 알려져 있습니다: 1986년과 1987년에 그것들을 생산한 실험자들은 농축된 질산과 초과된 2,2'-피리미딘의 [67]주변 온도에서 Np(IV) 용액의 느린 증발에 의해 단일 결정을 생산했습니다.

넵투늄(V)의 배위 화학은 이미 악티닐 이온으로 [67]알려져 있던 고체 상태의 양이온- 양이온 상호 작용의 존재로 인해 광범위하게 연구되었습니다.알려진 화합물로는 넵투닐 이량체
4 Na(NpO
4)
2가 있습니다.CO·8HO와2 넵투늄 글리콜레이트는 둘 다 녹색 [67]결정을 형성합니다
12
12.

넵투늄(VI) 화합물은 단순한 옥살산 NpOCO
2
2
4(불안정하고, 보통 Np(IV)가 됨)에서 녹색(NH
3)
4NpO
4
2(CO)와
3[67]같은 복잡한 화합물에 이르기까지 다양합니다.MAnO
4
2(CO
3)
3 형태의 화합물에 대한 광범위한 연구가 수행되었습니다.[67] 여기서 M은 1가 양이온을 나타내고 An은 우라늄, 넵투늄 또는 플루토늄을 나타냅니다.

1967년 넵투늄(VII)이 발견된 이래로 +7 산화 상태의 넵투늄과 몇몇 배위 화합물이 준비되고 연구되었습니다.처음 보고된 이러한 화합물은 1968년에 Co(NH
3)
6NpO
5·nHO로2 특성화되었지만 1973년에 실제로 [Co(NH
3)][
6NpO
4(OH)]·
22 공식을 갖는 것으로 제안되었습니다.HO는 수용액에서 [67]Np(VII)가 [NpO
4(OH)]
23−
로 발생하는 것을 기준으로 합니다2.이 화합물은 최대 가장자리 길이가 0.15~[67]0.4mm인 짙은 녹색 프리즘 결정을 형성합니다.

수용액에서

용액에 알려진 대부분의 넵투늄 배위 복합체는 +4, +5 및 +6 산화 상태의 원소를 포함합니다. 넵투늄(III) 및 (VII) 배위 [68]복합체에 대한 연구는 몇 가지만 수행되었습니다.전자의 경우, 1966년에 농축된 LiCl 용액과 LiBr 용액에서 각각 NpX2+와 NpX+2(X = Cl, Br)를 얻었다,NpO2SO+4와 NpO2(SO4)-2와 같이, 이들은 넵투닐 이온(NpO2+2)보다 더 높은 안정성 상수를 갖는 것으로 밝혀졌다.[68]다른 넵투늄 산화 상태에 대한 매우 많은 복합체가 알려져 있습니다: 관련된 무기 리간드는 할로겐화물, 요오드산염, 아지드화물, 질화물, 질화물, 질산염, 티오시안산염, 황산염, 크롬산염 및 인산염입니다.아세테이트, 프로피오네이트, 글리콜레이트, 젖산염, 옥살산염, 말론산염, 프탈레이트,[68] 멜레이트 및 구연산염을 포함하는 많은 유기 리간드가 넵투늄 배위 복합체에 사용될 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

이웃한 우라늄과 플루토늄과 비슷하게, 복잡한 형성 능력의 관점에서 넵투늄 이온의 순서는4+ Np > NpO2+
23+ > NpO입니다+
2. (중간 두 넵투늄 이온의 상대적인 순서는 사용된 리간드와 용매에 따라 다릅니다.)[68]1가 무기 리간드를 갖는 Np(IV), Np(V) 및 Np(VI) 복합체의 안정성 순서는 F− > HPO
2−
4 > SCN− > NO−
3 > Cl− > ClO이고−
4, 2가 무기 리간드의 순서는 CO2−
3 > HPO2−
4 > SO입니다2−
4.이들은 해당 산의 강도를 따릅니다.2가 리간드는 1가 [68]리간드보다 더 강하게 복잡합니다.NpO는+
2 또한 과염소산 용액에서 복합체 이온 [NpOM+
23+
](M = Al, Ga, Sc, In, Fe, Cr, Rh)을 형성할 수 있습니다. 두 양이온 사이의 상호 작용 강도는 Fe > In > Sc > Ga > [68]Al 순서를 따릅니다.넵투닐과 우라닐 이온은 또한 [68]함께 복합체를 형성할 수 있습니다.

참고 항목

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