Fluoruro de plutonio (VI)

El fluoruro de plutonio (VI)  es un compuesto inorgánico, una sal del metal de plutonio y ácido fluorhídrico con la fórmula PuF 6 , cristales de color marrón rojizo de bajo punto de fusión, reacciona con el agua . Un agente oxidante muy fuerte.

Utilizado en la industria nuclear.

Conseguir

La forma habitual de obtener hexafluoruro de plutonio es la reacción de oxidación endotérmica del tetrafluoruro de plutonio ( ) con flúor elemental [1] [2] :

La reacción transcurre con bastante rapidez a una temperatura de 750 °C, para lograr un alto rendimiento del producto, es necesario condensar rápidamente el hexafluoruro de plutonio para reducir la velocidad de la reacción inversa de descomposición en reactivos [5] .

Propiedades físicas

A -180 °C en el vacío, el hexafluoruro de plutonio es una sustancia cristalina incolora, similar al hexafluoruro de uranio , a temperatura ambiente la sustancia es un cristal marrón rojizo de bajo punto de fusión, de color similar al dióxido de nitrógeno . En forma líquida, es un líquido claro de color marrón oscuro [1] . Al igual que el hexafluoruro de uranio, el hexafluoruro de plutonio es altamente volátil.

A presión normal (101.325 kPa) funde a 52°C y hierve a 62°C. El punto triple en el que las tres fases de sólido, líquido y gaseoso están en equilibrio 51,58 °C (324,74 K) a una presión de 71 kPa (533 mm Hg), por debajo de esta presión se evapora sin pasar al estado líquido ( sublimación ) [2] .

El hexafluoruro de plutonio es un compuesto covalente en lugar de una sal con enlaces iónicos en la molécula. Cristaliza en el sistema cristalino ortorrómbico en el grupo espacial Pnma (No. 62) con parámetros de red a = 995 pm, b = 902 pm yc = 526 pm [1] .

En estado gaseoso, consta de moléculas octaédricas regulares con enlaces Pu-F de igual longitud de 197,1 pm [6] .

Propiedades químicas

Reacciona con agua para formar fluoruro de plutonilo y fluoruro de hidrógeno [2] [7] :

Esta reacción procede lentamente cuando el hexafluoruro de plutonio se expone al aire húmedo, por lo que se almacena en ampollas de cuarzo selladas.

Soluble en ácido sulfúrico .

Debido a la radiactividad y radiación α del plutonio, su hexafluoruro está constantemente expuesto a radiólisis con la formación de fluoruros de plutonio no volátiles en bajos estados de oxidación y la liberación de flúor elemental, por lo que se utiliza para la fluoración de diversas sustancias:

Aplicación

En la industria nuclear, para la separación de isótopos de plutonio en centrifugadoras de gas .

Notas

1. ↑ 1 2 3 C. J. Mandleberg, H. K. Rae, R. Hurst, G. Long, D. Davies, K. E. Francis: Plutonium Hexafluoride , en: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2  (5-6), S. 358— 367 ( doi : 10.1016/0022-1902(56)80090-0 ).
2. ↑ 1 2 3 Alan E. Florin, Irving R. Tannenbaum, Joe F. Lemons: Preparación y propiedades del hexafluoruro de plutonio e identificación del oxifluoruro de plutonio (VI) , en: Revista de química inorgánica y nuclear , 1956 , 2  (5-6 ), S. 368-379 ( doi : 10.1016/0022-1902(56)80091-2 ).
3. ↑ MJ Steindler, DV Steidl, RK Steunenberg: La fluoración del tetrafluoruro de plutonio (Informe del Laboratorio Nacional de Argonne ANL-5875); 1. Juni 1958 ( Resumen archivado el 5 de marzo de 2016 en Wayback Machine ).
4. ↑ MJ Steindler, DV Steidl, RK Steunenberg: La fluoración de tetrafluoruro de plutonio y dióxido de plutonio por flúor , en: Nucl. ciencia e Ing. , 1959 , 6  (4), S. 333-340 ( Resumen archivado el 5 de marzo de 2016 en Wayback Machine ).
5. ↑ Bernard Weinstock, John G. Malm: Las propiedades del hexafluoruro de plutonio , en: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1956 , 2  (5-6), S. 380-394 ( doi : 10.1016/0022-1902(56)80092 -4 ).
6. ↑ Masao Kimura, Werner Schomaker, Darwin W. Smith, Bernard Weinstock: Investigación de difracción de electrones de los hexafluoruros de tungsteno, osmio, iridio, uranio, neptunio y plutonio , en: J. Chem. física , 1968 , 48  (8), S. 4001–4012 ( doi : 10.1063/1.1669727 ).
7. ^ RW Kessie: Plutonium and Uranium Hexafluoride Hydrolysis Kinetics , en: Ind. Ing. química proc. Des. desarrollador , 1967 , 6  (1), S. 105–111 ( doi : 10.1021/i260021a018 ).

Literatura

• Nekrasov B.V. Fundamentos de Química General - T. 2. - M.: Química, 1973
• avances en química. - 1966. - T. 35, N° 12.
• avances en química. - 1971. - T. 40, N° 2.