鐦化合物
鐦化合物是鐦元素形成的化合物,只有很少一些有所研究。[1]三氯化鐦是最先發現的鐦化合物,由伯里斯·坎寧安於1960年在勞倫斯伯克利國家實驗室製備出來。[2]唯一能在水溶液穩定的離子是三價的鐦離子,[3]而二價的具有強還原性,四價的具有強氧化性。[4]鐦的氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽和高氯酸鹽都是可溶的,而氟化物、氫氧化物和草酸鹽是難溶的。[5]
鐦的+3價態的代表的三氧化二鐦(黃綠色固體)、三氟化鐦(亮綠色固體)和三碘化鐦(檸檬黃色固體)。[4]其它+3價的還有硫化物和環戊二烯配合物。[6]+4價的典型化合物有二氧化鐦(棕褐色固體)和四氟化鐦(綠色固體)。+2價的有二溴化鐦(黃色固體)和二碘化鐦(暗紫色固體)。[4]
簡單化合物
[編輯]二氧化鐦(CfO2)是棕褐色固體,屬立方晶系,晶體內的晶胞間距為531.0 ± 0.2 pm。[7]三氧化二鐦(Cf2O3)通常具有體心立方對稱性,加熱至1400℃時轉變為單斜晶系的晶體,在1750℃熔化。[7]三氧化二鐦在高溫下可以被金屬鑭還原為單質鐦。[8]
三氯化鐦(CfCl3)是翡翠綠色固體,屬六方晶系,可以通過Cf2O3和HCl氣體於500 °C反應得到。[9] CfCl3可以當作原料來製備橙黃色的三碘化物CfI3,它可以進一步被還原為薰衣草紫色的二碘化物CfI2。[10]三氯化鐦直接用氫氣還原,可以得到二氯化鐦[11],該化合物是穩定的[12]。
三氟化鐦(CfF3)是黃綠色固體,其晶體結構在加熱至室溫之上時逐漸由正交轉變為六方。[13]四氟化鐦(CfF4)是亮綠色固體,有單斜結構。[14]
二碘化鐦(CfI2)是深紫色固體,在室溫時有穩定的菱方結構和不穩定的六方結構。三碘化鐦(CfI3)是檸檬黃色固體,有菱方結構,在約800℃升華。[15]
氟氧化鐦(CfOF)可由三氟化鐦在高溫下的水解反應製得。[16]氯氧化鐦(CfOCl)由三氯化鐦的水合物在280–320 °C的水解得到。[17]氯氧化鐦是第一個被發現的鐦化合物。[18]
硫酸鐦在1200 °C的空氣中加熱,再在500 °C的氫氣中還原,可以得到Cf2O3。[9]氫氧化物Cf(OH)3與氟化物CfF3微溶於水。[9]
多硼酸鐦是一種較為特殊的化合物,化合物中存在鐦和硼酸根的共價鍵。[19]
氮化鐦(CfN)、砷化鐦(CfAs)和銻化鐦(CfSb)是鐦的氮族元素化合物,它們有着氯化鈉晶型,可由金屬鐦和相應的單質化合而成。[20]
配合物
[編輯]三價的鐦離子可以在水溶液中以[Cf(H2O)8]3+和[Cf(H2O)9]3+水配離子的形式存在,成鹽[Cf(H2O)9](ClO4)3或[Cf(H2O)9](CF3SO3)3。[21]β-二酮類配合物(如萘甲酰三氟丙酮等)可以和Cf3+形成螯合物,從水溶液中萃取出來。[22]
三氯化鐦和過量的2,6-吡啶二甲酸(PDA)於150℃在1:1的乙醇水溶液中反應,可以製得Cf(HDPA)3·H2O[23],它是一種電荷轉移配合物。[24]
鐦是已知可形成有機金屬化合物的金屬中,原子序第二大的元素。Cp3Cf(Cp = C5H5)由二茂鈹(Cp2Be)和三氯化鐦(CfCl3)反應得到,並通過X射線繞射進行了表徵。[25]
參見
[編輯]參考文獻
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參考書目
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