Es wurden nur wenige Californiumverbindungen hergestellt und untersucht. [ 1 ] Das einzige in wässriger Lösung stabile Californium - Ion ist das Californium(III) -Kation . [ 2 ] Die beiden anderen Oxidationsstufen sind IV (starke Oxidationsmittel ) und II (starke Reduktionsmittel ). [ 3 ] Das Element bildet wasserlösliche Chloride , Nitrate , Perchlorate und Sulfate und fällt als Fluorid , Oxalat oder Hydroxid aus . [ 4 ] Könnten die Probleme der Verfügbarkeit des Elements gelöst werden, wären CfBr₂ und CfI₂ wahrscheinlich stabil. [ 5 ]

Californium(III)-nitrat

Die Oxidationsstufe +3 wird durch Californium(III)-oxid (gelbgrün, Cf₂O₃), Californium(III)-fluorid (hellgrün, CfF₃) und Californium(III)-iodid (zitronengelb, CfI₃) repräsentiert . [ 3 ] Weitere Oxidationsstufen +3 umfassen Sulfide und Metallocene . [ 6 ] Californium (IV)-oxid (schwarzbraun, CfO₂ ) und Californium(IV)-fluorid (grün, CfF₄ ) repräsentieren die Oxidationsstufe IV. Die Oxidationsstufe II wird durch Californium(II)-bromid (gelb, CfBr₂ ) und Californium(II)-iodid (dunkelviolett, CfI₂ ) repräsentiert . [ 3 ]

Verbindungen

Californium(IV)-oxid (CfO₂ ) ist ein schwarzbrauner Feststoff mit kubischer Kristallstruktur und einem Gitterparameter d ( Abstand zwischen den Elementarzellen ) von 531,0 ± 0,2 pm . [ 7 ] Kristalle von Californium(III)-oxid besitzen üblicherweise eine kubisch-raumzentrierte Symmetrie. Sie wandeln sich beim Erhitzen auf etwa 1400 °C in eine monokline Struktur um und schmelzen bei 1750 °C. [ 7 ]

Californium(III)-chlorid (CfCl₃ ) ist eine smaragdgrüne Verbindung mit hexagonaler Struktur, die durch Reaktion von Cf₂O₃ mit Salzsäure bei 500 °C hergestellt werden kann . [ 8 ] CfCl₃ dient dann als Ausgangsmaterial zur Bildung des gelb - orangen Triiodids CfI₃ , welches wiederum zum lavendelvioletten Diiodid CfI₂ reduziert werden kann . [ 9 ]

Californium(III)-fluorid (CfF₃ ) ist ein gelbgrüner Feststoff, dessen Kristallsymmetrie sich beim Erhitzen über Raumtemperatur allmählich von orthorhombisch zu trigonal ändert. [ 10 ] Californium(IV)-fluorid (CfF₄ ) ist ein hellgrüner Feststoff mit monokliner Kristallstruktur . [ 11 ]

Californium(II)-iodid (CfI₂ ) ist ein tiefvioletter Feststoff mit einer bei Raumtemperatur stabilen rhomboedrischen Struktur und einer instabilen hexagonalen Struktur. Californium(III)-iodid (CfI₃ ) ist ein zitronengelber Feststoff mit rhomboedrischer Struktur und sublimiert bei etwa 800 °C. [ 12 ]

Californium(III)-oxyfluorid (CfOF) wird durch Hydrolyse von Californium(III)-fluorid (CfF₃ ) bei hoher Temperatur hergestellt. [ 13 ] Californium(III)-oxychlorid (CfOCl) wird durch Hydrolyse des Hydrats von Californium(III)-chlorid bei 280–320 °C hergestellt. [ 14 ]

Durch Erhitzen des Sulfats an Luft bei etwa 1200 °C und anschließende Reduktion mit Wasserstoff bei 500 °C entsteht das Sesquioxid (Cf₂O₃ ) . [ 8 ] Das Hydroxid Cf (OH) ₃ und das Trifluorid CfF₃ sind schwerlöslich . [ 8 ]

Californium(III)-oxychlorid (CfOCl) war die erste entdeckte Californiumverbindung. [ 15 ]

Californium(III)-Polyborat ist insofern ungewöhnlich, als Californium kovalent an das Borat gebunden ist. [ 16 ]

Tris(cyclopentadienyl)californium(III) ( Cp₃Cf ) bildet rubinrote Kristalle. Dieser Cyclopentadienylkomplex wurde durch Reaktion von Cp₂Be mit CfCl₃ im Mikrogrammmaßstab hergestellt und mittels Röntgenkristallographie charakterisiert. [ 17 ] Californium ist das zweitschwerste Element, für das eine metallorganische Verbindung bekannt ist. Ein gewinkeltes Californium- Metallocen wurde ebenfalls isoliert und charakterisiert. [ 18 ]

Siehe auch

Referenzen

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Bibliographie

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