Curium(III)-fluorid


Curium(III)-fluorid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Curium(III)-fluorid
__ Cm3+     __ F
Kristallsystem

hexagonal[1]

Raumgruppe

$ P6_3/mmc \; $

Gitterkonstanten

a = 699,9 pm
c = 717,9 pm

Koordinationszahlen

Cm[9], F[3]

Allgemeines
Name Curium(III)-fluorid
Andere Namen

Curiumtrifluorid

Verhältnisformel CmF3
CAS-Nummer 13708-79-7
Kurzbeschreibung

farbloser Feststoff[2]

Eigenschaften
Molare Masse je nach Isotop: 295–309 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

1406 °C[2]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser (10 mg·l−1)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Radioaktivität
Radioaktiv
 
Radioaktiv
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Curium(III)-fluorid ist eine chemische Verbindung bestehend aus den Elementen Curium und Fluor. Es besitzt die Formel CmF3 und gehört zur Stoffklasse der Fluoride. Da alle Isotope des Curiums nur künstlich hergestellt sind, besitzt es keine natürlichen Vorkommen.

Darstellung

Curium(III)-fluorid kann durch die Umsetzung einer wässrigen Curiumlösung mit Fluoridsalzen im schwach Sauren hergestellt werden.

$ \mathrm{Cm^{3+}\ _{(aq)} +\ 3\ F^- \ _{(aq)} \longrightarrow \ CmF_3\ _{(s)} \downarrow} $

Eine zweite Möglichkeit ist durch die Umsetzung von Curium(III)-hydroxid mit Flusssäure gegeben. Auf diese Arten hergestelltes Curium(III)-fluorid enthält immer einige Moleküle Kristallwasser. Das wasserfreie Salz kann durch Trocknung mit heißem gasförmigem Fluorwasserstoff oder durch Trocknung im Exsikkator über Phosphor(V)-oxid erhalten werden.[2]

Eigenschaften

Curium(III)-fluorid ist ein farbloser Feststoff, der bei 1406 °C schmilzt. Die molare Masse ist abhängig vom verwendeten Isotop, beziehungsweise der Isotopenzusammensetzung. Es kristallisiert in der Lanthanfluoridstruktur mit den Gitterparametern a = 699,9 pm und c = 717,9 pm.[5] Hierbei ist jeder Curiumkern von neun Fluorkernen in einer verzerrten dreifach-überkappten trigonal-prismatischen Struktur umgeben.[6] Die Standardbildungsenthalpie ΔfH0 wird auf 1660 kJ/mol abgeschätzt, die Bildungsentropie ΔfS0 auf 121 J·mol−1K−1 (298 K).[7][3]

Verwendung

Metallisches Curium kann durch Reduktion aus Curium(III)-fluorid erhalten werden. Dieses wird hierzu in wasser- und sauerstofffreier Umgebung in Reaktionsapparaturen aus Tantal und Wolfram mit elementarem Barium zur Reaktion gebracht.[8]

$ \mathrm{2\ CmF_3\ +\ 3\ Ba\ \longrightarrow \ 2\ Cm\ +\ 3\ BaF_2} $

Sicherheitshinweise

Einstufungen nach der Gefahrstoffverordnung liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen und eine völlig untergeordnete Rolle gegenüber den auf der Radioaktivität beruhenden Gefahren spielen. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

Einzelnachweise

  1. L. B. Asprey, T. K. Keenan, F. H. Kruse: „Crystal Structures of the Trifluorides, Trichlorides, Tribromides, and Triiodides of Americium and Curium“, in: Inorg. Chem., 1965, 4 (7), S. 985–986; doi:10.1021/ic50029a013.
  2. 2,0 2,1 2,2 Gregg J. Lumetta, Major C. Thompson, Robert A. Penneman, P. Gary Eller: Curium, 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. 1397–1443; doi:10.1007/1-4020-3598-5_9.
  3. 3,0 3,1 B. B. Cunningham: "Compounds of the Actinides", Preparative and Inorganic Reactions, Vol. 3, New York 1966, S. 79–121.
  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. Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, System Nr. 71, Transurane, Teil C, S. 102.
  6. R. A. Penneman, R. R. Ryan, A. Rosenzweig: „Structural systematics in actinide fluoride complexes“, in: Structure & Bonding, 1973, 13, S. 1–52; Link.
  7. J. L. Burnett: „Melting points of CmF3 and AmF3“, in: J. Inorg. Nucl. Chem., 1966, 28 (10), S. 2454–2456; doi:10.1016/0022-1902(66)80158-6.
  8. J. C. Wallmann, W. W. T. Crane, B. B. Cunningham: „The Preparation and Some Properties of Curium Metal“, in: J. Am. Chem. Soc., 1951, 73 (1), S. 493–494; doi:10.1021/ja01145a537.

Literatur

  • Gregg J. Lumetta, Major C. Thompson, Robert A. Penneman, P. Gary Eller: Curium, 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. 1397–1443; doi:10.1007/1-4020-3598-5_9.