Оксид калифорния(III)

Оксид калифорния(III) — неорганическое химическое соединение калифорния и кислорода с формулой Cf₂O₃. Является одним из первых полученных твёрдых соединений калифорния, был синтезирован в 1958 году.

Оксид калифорния​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид калифорния​(III)​
Хим. формула	Cf2O3
Физические свойства
Состояние	бесцветные или желтоватые кристаллы
Молярная масса	550,156 г/моль
Термические свойства
Температура
• плавления	1750 °C
Классификация
Рег. номер CAS	12050-91-8
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

Синтезируют сжиганием на воздухе ионита, на котором сорбированы ионы трёхвалентного калифорния, при температуре 1400 °C. Также может быть получен при β-распаде оксида берклия(III).

Физические свойстваПравить

Может существовать в трёх различных состояниях:

1. Бесцветные кристаллы объёмно-центрированной кубической сингонии типа α-Mn₂O₃. Параметр ячейки a = 1,0796-1,0809 нм. Образуются при сжигании на воздухе калифорния или его соединений. Могут слегка окисляться при нагревании на воздухе.
2. Желтоватые кристаллы моноклинной сингонии. Параметры ячейки a = 1,4121, b = 0,3592 нм, c = 0,8809 нм, угол β = 100,34°. Образуются при нагревании кристаллов кубической сингонии оксида калифорния(III) в токе водорода при 1450 °C. Идентифицированы в 1967 году.
3. Желтоватые кристаллы гексагональной сингонии типа α-La₂O₃. Параметры ячейки a = 0,372 нм, c = 0,596 нм. Образуются при β-распаде оксида берклия(III) в течение более чем 1490 суток. Данную форму получить трудно, так как она существует в узкой фазовой области между жидким состоянием и моноклинной формой.

Химические свойстваПравить

• Окисляется до диоксида калифорния кислородом при температуре 300 °C и давлении 10 МПа:

$\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{;}\mathsf{10}\mathsf{M}\mathsf{P}\mathsf{a}}{\to }\mathsf{4}\mathsf{C}\mathsf{f}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Cf_{2}O_{3}+O_{2}\ {\xrightarrow {300^{o}C;10MPa}}\ 4CfO_{2}}}$ 

• Образует галогениды калифорния(III) при реакциях с галогенводородами при нагревании:

$\mathsf{C}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{{\mathsf{520}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{f}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Cf_{2}O_{3}+6HCl\ {\xrightarrow {520^{o}C}}\ 2CfCl_{3}+3H_{2}O}}$ 

$\mathsf{C}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{B}\mathsf{r}\stackrel{{\mathsf{675}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{f}\mathsf{B}{\mathsf{r}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Cf_{2}O_{3}+6HBr\ {\xrightarrow {675^{o}C}}\ 2CfBr_{3}+3H_{2}O}}$ 

$\mathsf{C}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{F}\stackrel{{\mathsf{600}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{;}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{f}{\mathsf{F}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Cf_{2}O_{3}+6HF\ {\xrightarrow {600^{o}C;H_{2}}}\ 2CfF_{3}+3H_{2}O}}$ 

• Окисляется до фторида калифорния(IV) фтором при 450 °C и давлении 0,3 МПа.

• При нагревании в присутствии смеси паров воды и галогенводорода образует соответствующие оксогалогениды калифорния(III) состава CfOHal (Hal = Cl, Br, I, F).

• При температуре 1100 °C реагирует со смесью сероуглерода и водорода с образованием сульфида калифорния(III):

$\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{S}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{1100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2Cf_{2}O_{3}+3CS_{2}\ {\xrightarrow {1100^{o}C}}\ 2Cf_{2}S_{3}+3CO_{2}}}$ 

• Восстанавливается литием при нагревании до металлического калифорния:

$\mathsf{C}{\mathsf{f}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{L}\mathsf{i}\stackrel{\mathsf{t}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{f}\mathsf{+}\mathsf{3}\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {Cf_{2}O_{3}+6Li\ {\xrightarrow {t}}\ 2Cf+3Li_{2}O}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 673 с. — ISBN 5-85270-035-5.
• Химические свойства неорганических веществ / под ред. Р.А. Лидина. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Вейгель Ф., Кац Д., Сиборг Г. и др. Химия актиноидов. — М.: Мир, 1997. — Т. 2. — 654 с. — ISBN 5-03-001885-9.