Plutonium(IV)-fluorid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Plutonium(IV)-fluorid
__ Pu4+     __ F
Kristallsystem

monoklin[1]

Raumgruppe

C2/c (Nr. 15)[1]

Gitterkonstanten

a = 1261 pm
b = 1057 pm
c = 827 pm
β = 126,16°[1]

Allgemeines
Name Plutonium(IV)-fluorid
Andere Namen

Plutoniumtetrafluorid

Verhältnisformel PuF4
CAS-Nummer 13709-56-3
PubChem 139558
Kurzbeschreibung

rotbraune monokline Kristalle[2]

Eigenschaften
Molare Masse 320,09 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

7,1 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

1037 °C[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Radioaktivität
Radioaktiv
 
Radioaktiv
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−425 ± 8 kcal·mol−1[3]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Plutonium(IV)-fluorid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Plutonium und Fluor. Es hat die Formel PuF4 und gehört zur Stoffklasse der Fluoride. Es unterliegt dem Atomwaffensperrvertrag.

Darstellung[Bearbeiten]

Plutonium(IV)-fluorid entsteht durch Umsetzung von Plutoniumdioxid (PuO2) oder Plutonium(III)-fluorid (PuF3) mit Fluorwasserstoff (HF) im O2-Strom bei 450 bis 600 °C. Der Sauerstoff hat hier den wesentlichen Zweck, eine Reduktion des Produkts durch geringe Mengen Wasserstoff zu vermeiden, die sich zumeist im HF-Gas befinden.[3]

\mathrm{PuO_2\ +\ O_2\ +\ 4\ HF\ \longrightarrow \ PuF_4\ +\ O_2\ +\ 2\ H_2O}
\mathrm{4\ PuF_3\ +\ O_2\ +\ 4\ HF\ \longrightarrow \ 4\ PuF_4\ +\ 2\ H_2O}

Durch Laserbestrahlung von Plutoniumhexafluorid bei einer Wellenlänge unterhalb von 520 nm erfolgt eine Zersetzung zu Plutonium(V)-fluorid und Fluor; bestrahlt man weiter, so erhält man Plutonium(IV)-fluorid.[5]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Plutonium(IV)-fluorid ist ein rotbrauner kristalliner Feststoff, der bei 1037 °C schmilzt. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit den Gitterparametern a = 1261 pm, b = 1057 pm, c = 827 pm und β = 126,16°.[1]

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Einstufungen nach der Gefahrstoffverordnung liegen nicht vor, obwohl die chemische Giftigkeit bekannt ist. Wichtig sind die auf der Radioaktivität beruhenden Gefahren, sofern es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d W. H. Zachariasen: „Crystal Chemical Studies of the 5f-Series of Elements. XII. New Compounds Representing known Structure Types“, in: Acta Crystallographica, 1949, 2, S. 388–390 (doi:10.1107/S0365110X49001016).
  2. a b David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-81.
  3. a b c Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, System Nr. 71, Transurane, Teil C, S. 104–107.
  4. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  5. www.freepatentsonline.com: Photochemical Preparation of Plutonium Pentafluoride (PDF).

Literatur[Bearbeiten]

  • David L. Clark, Siegfried S. Hecker, Gordon D. Jarvinen, Mary P. Neu: Plutonium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 813–1264 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_7).