Соединения Эйнштейния
Соединения эйнштейния — это соединения, содержащие элемент эйнштейний (Es). +3 Эти соединения в основном содержат эйнштейний в степени окисления или, в некоторых случаях, в степенях окисления +2 и +4. Хотя эйнштейний относительно стабилен, с периодом полураспада от 20 дней и выше, эти соединения не изучались подробно.
Свойства соединений эйнштейния
[ редактировать ]| Сложный | Цвет | Симметрия | Космическая группа | Нет | Символ Пирсона | Константы решетки ( вечера ) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| а | б | с | ||||||
| Es2OЭс2О3 | Бесцветный | Кубический [ 1 ] | Я 3 | 206 | cI80 | 1076.6 | ||
| Es2OЭс2О3 | Бесцветный | Моноклиника [ 2 ] | С2/м | 12 | мс30 | 1411 | 359 | 880 |
| Es2OЭс2О3 | Бесцветный | Шестиугольный [ 2 ] | Р3 м1 | 164 | HP5 | 370 | 600 | |
| ЭсФ 3 | Шестиугольный [ 3 ] | |||||||
| ЭсФ 4 | Моноклиника [ 4 ] | С2/с | 15 | мс60 | ||||
| ЭсСl 3 | Апельсин | Шестиугольный [ 5 ] [ 6 ] | С6 3 /м | HP8 | 727 | 410 | ||
| ЭсБр 3 | Желтый | Моноклиника [ 7 ] | С2/м | 12 | мс16 | 727 | 1259 | 681 |
| ЭСИ 3 | Янтарь | Шестиугольный [ 8 ] [ 9 ] | Р 3 | 148 | часR24 | 753 | 2084 | |
| ЭсОСл | четырехугольный [ 8 ] [ 10 ] | P4/нмм | 394.8 | 670.2 | ||||
Оксиды
[ редактировать ]Оксид эйнштейния(III) (Es 2 O 3 ) был получен сжиганием нитрата эйнштейния(III). Он образует бесцветные кубические кристаллы, которые впервые были охарактеризованы на микрограммовых образцах размером около 30 нанометров. [ 11 ] [ 1 ] две другие фазы — моноклинная Для этого оксида известны и гексагональная. Образование той или иной фазы Es 2 O 3 зависит от технологии приготовления и истории образца, четкой фазовой диаграммы не существует. Взаимные превращения между тремя фазами могут происходить спонтанно в результате самооблучения или самонагревания. [ 12 ] Гексагональная фаза изотипна оксиду лантана , где Es 3+ ион окружен 6-координированной группой O 2− ионы. [ 2 ] [ 8 ]
Галогениды
[ редактировать ]
эйнштейния Галогениды известны со степенями окисления +2 и +3. [ 10 ] [ 13 ] Наиболее стабильное состояние +3 для всех галогенидов от фторида до йодида.
Фторид эйнштейния(III) (EsF 3 ) может быть осажден из растворов хлорида эйнштейния(III) при реакции с фторид -ионами. Альтернативной процедурой получения является воздействие на оксид эйнштейния(III) трифторида хлора (ClF 3 ) или газообразного F 2 при давлении 1–2 атмосферы и температуре от 300 до 400 °C. Кристаллическая структура EsF 3 является гексагональной, как и во фториде калифорния (III) (CfF 3 ), где Es 3+ Ионы 8-кратно координируются ионами фтора в виде двуглавой тригональной призмы . [ 3 ] [ 14 ] [ 15 ]
Хлорид эйнштейния(III) (EsCl 3 ) можно получить отжигом оксида эйнштейния(III) в атмосфере паров сухого хлористого водорода при температуре около 500°C в течение примерно 20 минут. Он кристаллизуется при охлаждении примерно при 425 ° C в оранжевое твердое вещество с гексагональной структурой UCl 3 типа , где атомы эйнштейния 9-кратно координированы атомами хлора в геометрии тройной тригональной призмы. [ 6 ] [ 14 ] [ 16 ] Бромид эйнштейния(III) (EsBr 3 ) представляет собой бледно-желтое твердое вещество с моноклинной структурой AlCl 3 типа , где атомы эйнштейния октаэдрически координированы бромом (координационное число 6). [ 9 ] [ 14 ]
Двухвалентные соединения эйнштейния получают восстановлением трехвалентных галогенидов водородом : [ 17 ]
- 2 EsX 3 + H 2 → 2 EsX 2 + 2 HX, X = F, Cl, Br, I
Хлорид Эйнштейния(II) (EsCl 2 ), [ 18 ] бромид эйнштейния(II) (EsBr 2 ), [ 19 ] и йодид эйнштейния(II) (EsI 2 ) [ 10 ] были произведены и охарактеризованы оптическим поглощением, при этом структурная информация пока недоступна. [ 9 ]
Известные оксигалогениды эйнштейния включают EsOCl, [ 10 ] ЭсОБр [ 17 ] и ЭсОИ. [ 10 ] Эти соли синтезируют обработкой тригалогенида паровой смесью воды и соответствующего галогеноводорода: например, EsCl 3 + H 2 O/HCl с получением EsOCl. [ 20 ]
Энштейноорганические соединения
[ редактировать ]Высокая радиоактивность эйнштейния потенциально может использоваться в лучевой терапии , и были синтезированы металлоорганические комплексы для доставки атомов эйнштейния в соответствующий орган организма. Были проведены эксперименты по введению цитрата эйнштейния (а также соединений фермия) собакам. [ 21 ] бета-дикетона Эйнштейний(III) был включен также в хелатные комплексы , поскольку аналогичные комплексы с лантанидами ранее проявляли самую сильную УФ-возбуждаемую люминесценцию среди металлорганических соединений. При получении комплексов эйнштейния Es 3+ ионы были разбавлены в 1000 раз Gd 3+ ионы. Это позволило снизить радиационные повреждения настолько, что соединения не распались в течение 20 минут, необходимых для измерений. Результирующая люминесценция от Es 3+ был слишком слаб, чтобы его можно было обнаружить. Это было объяснено неблагоприятными относительными энергиями отдельных составляющих соединения, которые препятствовали эффективному переносу энергии от хелатной матрицы к Es. 3+ ионы. Аналогичный вывод был сделан и для других актинидов америция, берклия и фермия. [ 22 ]
Люминесценция Es 3+ Однако ионы наблюдались в растворах неорганической соляной кислоты , а также в органических растворах с ди(2-этилгексил)ортофосфорной кислотой. Он показывает широкий пик около 1064 нанометров (полуширина около 100 нм), который может резонансно возбуждаться зеленым светом (длина волны около 495 нм). Люминесценция имеет время жизни несколько микросекунд и квантовый выход ниже 0,1%. Относительно высокие, по сравнению с лантанидами, скорости безызлучательного распада Es 3+ были связаны с более сильным взаимодействием f-электронов с внутренним Es 3+ электроны. [ 23 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Хайре, Р.Г.; Байбарз, Р.Д. (1973). «Идентификация и анализ полуторного оксида эйнштейния методом дифракции электронов». Журнал неорганической и ядерной химии . 35 (2): 489–496. дои : 10.1016/0022-1902(73)80561-5 .
- ^ Jump up to: а б с Хейр, Р.Г. и Айринг, Л. (1994). «Химия лантаноидов и актинидов». В К. А. Гшайднер-младший; и др. (ред.). Справочник по физике и химии редких земель . Том. 18. Северная Голландия, Нью-Йорк. стр. 414–505. ISBN 978-0-444-81724-2 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Энсор, Д.Д.; Петерсон-младший; Хайре, Р.Г.; Янг, JP (1981). «Абсорбционное спектрофотометрическое исследование 253 EsF 3 и продукты его распада в объемно-фазовом твердом состоянии». Журнал неорганической и ядерной химии . 43 (10): 2425–2427. doi : 10.1016/0022-1902(81)80274-6 .
- ^ Кляйншмидт, П. (1994). «Термохимия актинидов» . Журнал сплавов и соединений . 213–214: 169–172. дои : 10.1016/0925-8388(94)90898-2 . Архивировано из оригинала 16 марта 2020 г. Проверено 14 июля 2019 г.
- ^ Фудзита, Д.; Каннингем, BB; Парсонс, ТК (1969). «Кристаллические структуры и параметры решетки трихлорида эйнштейния и оксихлорида эйнштейния» . Письма по неорганической и ядерной химии . 5 (4): 307–313. дои : 10.1016/0020-1650(69)80203-5 . Архивировано из оригинала 13 марта 2020 г. Проверено 14 июля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б Мясоедов Б.Ф. Аналитическая химия трансплутониевых элементов, Вили, 1974 (Оригинал из Калифорнийского университета), ISBN 0-470-62715-8 , с. 99
- ^ Товарищи, Р.; Петерсон-младший; Ноэ, М.; Янг, JP; Хайре, Р.Г. (1975). «Рентгеноструктурные и спектроскопические исследования кристаллического бромида эйнштейния(III), 253 ЭсБр 3 ". Письма по неорганической и ядерной химии . 11 (11): 737–742. doi : 10.1016/0020-1650(75)80090-0 .
- ^ Jump up to: а б с Хайре , стр. 1595–1596.
- ^ Jump up to: а б с Сиборг , с. 62
- ^ Jump up to: а б с д и Янг, JP; Хайре, Р.Г.; Петерсон-младший; Энсор, Д.Д.; Товарищ, РЛ (1981). «Химические последствия радиоактивного распада. 2. Спектрофотометрическое исследование врастания берклия-249 и калифорния-249 в галогениды эйнштейния-253». Неорганическая химия . 20 (11): 3979–3983. дои : 10.1021/ic50225a076 .
- ^ Гринвуд , с. 1268
- ^ Хайре , с. 1598 г.
- ^ Холлеман , с. 1969 год
- ^ Jump up to: а б с Гринвуд , с. 1270
- ^ Янг, JP; Хайре, Р.Г.; Товарищи, РЛ; Петерсон, младший (1978). «Спектрофотометрические исследования галогенидов и оксигалогенидов транскурийных элементов в твердом состоянии». Журнал радиоаналитической химии . 43 (2): 479–488. дои : 10.1007/BF02519508 . S2CID 95361392 .
- ^ Фудзита, Д.; Каннингем, BB; Парсонс, TC; Петерсон, младший (1969). «Спектр поглощения раствора Es 3+ « . Письма по неорганической и ядерной химии . 5 (4): 245–250. doi : 10.1016/0020-1650(69)80192-3 . Архивировано из оригинала 09 марта 2020 г. Проверено 2019 г. 14 июля
- ^ Jump up to: а б Петерсон-младший; и др. (1979). «Получение, характеристика и распад эйнштейния (II) в твердом состоянии» (PDF) . Le Journal de Physique . 40 (4): С4–111. CiteSeerX 10.1.1.729.8671 . дои : 10.1051/jphyscol:1979435 . S2CID 95575017 . Архивировано (PDF) из оригинала 07 марта 2012 г. Проверено 24 ноября 2010 г. Черновик рукописи. Архивировано 13 мая 2013 г. в Wayback Machine.
- ^ Товарищи, RL; Янг, JP; Хейр, Р.Г. и Петерсон-младший (1977) в: Г.Дж. Маккарти и Дж.Дж. Райн (редакторы) «Редкие земли в современной науке и технологиях» , Plenum Press, Нью-Йорк, стр. 493–499.
- ^ Янг, JP; Хайре Р.Г., Товарищи, Р.Л.; Ноэ, М. и Петерсон, младший (1976) «Спектроскопические и рентгеновские дифракционные исследования бромидов калифорния-249 и эйнштейния-253», в: В. Мюллер и Р. Линднер (ред.) Плутоний, 1975 , Северная Голландия. , Амстердам, стр. 227–234.
- ^ Сиборг , с. 60
- ^ Хайре , с. 1579 г.
- ^ Ньюджент, Леонард Дж.; Бернетт, Дж.Л.; Байбарз, РД; Вернер, Джордж Нолл; Таннер, СП; Таррант-младший; Келлер, О.Л. (1969). «Внутримолекулярный перенос энергии и сенсибилизированная люминесценция в хелатах актинида (III) бета-дикетона». Журнал физической химии . 73 (5): 1540–1549. дои : 10.1021/j100725a060 .
- ^ Бейтц, Дж.; Вестер, Д.; Уильямс, К. (1983). «Взаимодействие состояния 5f с лигандами внутренней координационной сферы: Es 3+ ионная флуоресценция в водной и органической фазах». Journal of the Less Common Metals . 93 (2): 331–338. doi : 10.1016/0022-5088(83)90178-9 .