Neptunium: Porovnání verzí

Přidáno 3 052 bajtů ,  před 7 lety
změna infoboxu + doplnění informací podle literatury
m (r2.7.3rc2) (Robot: Přidávám is:Neptúnín)
(změna infoboxu + doplnění informací podle literatury)
{{Infobox Chemický prvek
{{Substovaný infobox}}
<!-- tabulka ( + část obecné) -->
{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="1" width="380" align="right" style="margin:0 0 .5em 1em; border-collapse:collapse;"
|značka= Np
| colspan="2" align="center" bgcolor="fefe00"| <font size=+1>'''Neptunium'''</font>
|číslo= 93
|-
|nukleonové= 237
| colspan="2" align="center" | [[Soubor:Np-TableImage.png|290px|Neptunium]]
|název= Neptunium
|-
|latinský= Neptunium
|[[Atomové číslo]]||93
|nad= [[Promethium|Pm]]
|-
|pod=
|[[Relativní atomová hmotnost]]||(237)&nbsp;[[Atomová hmotnostní konstanta|amu]]
|vlevo= [[Uran]]
|-
|vpravo= [[Plutonium]]
|[[Elektronová konfigurace]]||[Rn] 5f<sup>4</sup> 6d<sup>1</sup> 7s<sup>2</sup>
|dolní tabulka=ano
|-
<!-- obecné -->
|[[Skupenství]]||Pevné
|chemická skupina=Aktinoidy
|-
|RN-CAS= 7439-99-8
|[[Teplota tání]]||637&nbsp;°C (910&nbsp;K)
|skupina= n/a
|-
|perioda= 7
|[[Teplota varu]]||4000&nbsp;°C (4237&nbsp;K)
|blok= f
|-
|hmotnostní zlomek v zemské kůře= 4×10<sup>-13</sup>
|[[Elektronegativita]] (Pauling)|| 1,36
|koncentrace v mořské vodě=
|-
|počet přírodních izotopů=
|[[Hustota]]|| 20,2&nbsp;g/cm<sup>3</sup>
|obrázek= Np sphere.jpg
|-
|popis obrázku= koule z neptunia
|[[Registrační číslo CAS]]||7439-99-8
|vzhled= stříbrobílý kov
|-
<!-- Atomové vlastnosti -->
|[[Atomový poloměr]]|| 1,75&nbsp;Å (175&nbsp;pm)
|relativní atomová hmotnost= (230,048 2)
|-
|atomový poloměr= 175
|[[Výparné teplo]]|| 336&nbsp;kJ/mol
|kovalentní poloměr= 150
|-
|van der waalsův poloměr=
|[[Skupenské teplo tání]]|| 3,20&nbsp;kJ/mol
|elektronová konfigurace= <nowiki>[</nowiki>[[radon|Rn]]] 5f<sup>4</sup> 6d<sup>1</sup> 7s<sup>2</sup>
|-
|elektronů ve slupkách= 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
|[[Tepelná kapacita]]||29,46&nbsp;J·mol<sup>−1</sup>·K<sup>−1</sup>
|oxidační čísla= III, IV, '''V''', VI, VII
|-
<!-- Fyzikální vlastnosti -->
|[[Ionisační energie]] Np→Np<sup>+</sup>|| 604,5&nbsp;kJ/mol
|skupenství= pevné
|}
|krystalová struktura= '''''α - modifikace'''''<br /> kosočtverečná<br /> a= 472,3 pm<br /> b= 488,7 pm<br /> c= 666,3 pm<br /> '''''β - modifikace'''''<br /> čtverečná<br /> a= 488,3 pm<br /> c= 338,9 pm<br /> '''''γ - modifikace'''''<br /> krychlová&nbsp;tělesně&nbsp;centrovaná<br /> a=352 pm
|hustota= 20,464 g/cm<sup>3</sup> (''mod. α, 20 °C'')<br /> 19,369 g/cm<sup>3</sup> (''mod. β, 313 °C'')<br /> 18,00 g/cm<sup>3</sup> (''mod. γ, 580 °C'')
|magnetické chování= paramagnetický
|teplota tání c= 640 ± 1
|teplota tání k= 913 ± 1
|teplota varu c= 2 250
|teplota varu k= 2 523
|teplota změny modifikace= 277 °C (''α → β'')<br /> 575 °C (''β → γ'')
|molární objem= 11,59
|elektrická vodivost= 0,82 A V<sup>-1</sup> m<sup>-1</sup>
|elektrický odpor= 115×10<sup>-8</sup> Ω m (''mod. α, 20 °C'')<br /> 105×10<sup>-8</sup> Ω m (''mod. β, 280 °C'')<br /> 110×10<sup>-8</sup> Ω m (''mod. γ, 580 °C'')
|součinitel elektrického odporu= 0,000 43 K<sup>-1</sup>
|tepelná vodivost= (''27 °C'') 6,3
<!-- Termodynamické vlastnosti -->
|spec. teplo tání= 41 J/g
|spec. teplo varu= 970 J/g
|molární atomizační entalpie= 394,8
|entalpie fázové přeměny modifikace= 35 kJ/mol (''α → β'')
|absolutní entropie= 50,6 J K<sup>-1</sup> mol<sup>-1</sup> (''mod. α'')
|molární tepelná kapacita= 0,124 J K<sup>-1</sup> mol<sup>-1</sup> (''25 °C'')<br />0,131 J K<sup>-1</sup> mol<sup>-1</sup> (''60 °C'')<br />0,168 J K<sup>-1</sup> mol<sup>-1</sup> (''207 °C'')
<!-- Různé -->
|různé=ano
|elektrodový potenciál= (Np<sup>3+</sup> → Np<sup>0</sup>) -1,856 V<br /> (Np<sup>4+</sup> → Np<sup>3+</sup>) 0,147
|elektronegativita= 1,36
|ionizační energie= ''první'' 5,90 [[elektronvolt|eV]]<br /> ''druhá'' 11,67 eV<br /> ''třetí'' 22 eV<br /> ''čtvrtá'' 38 eV
|iontový poloměr= (Np<sup>3+</sup>) 104 pm<br />(Np<sup>4+</sup>) 91 pm<br />(Np<sup>5+</sup>) 82 pm<br />(Np<sup>6+</sup>) 76
<!-- Bezpečnost -->
|symboly nebezpečí=
}}
 
'''Neptunium''', chemická značka '''Np''' (''lat.&nbsp;Neptunium''), je prvek s&nbsp;protonovým číslem 93 a je prvním z&nbsp;řady [[transurany|transuranů]] a pátým prvkem z&nbsp;řady [[aktinoidy|aktinoidů]]. Byl objeven roku&nbsp;[[1940]] [[Edwin McMillan|McMillanem]] a [[Philip Hauge Abelson|Abelsonem]]. Jde o&nbsp;umělý [[Radioaktivita|radioaktivní]] [[kov]], stříbrné barvy.
 
== Sloučeniny neptunia ==
[[Soubor:Np ox st .jpg|right|thumb|300px|Barvy roztoků solí neptunia podle oxidačního čísla]]
 
=== Hydridy[[Hydrid]]y neptunia ===
Hydridy [[hydrid neptunatý|NpH<sub>2</sub>]] a [[hydrid neptunitý|NpH<sub>3</sub>]] lze připravit přímým působením [[vodík]]u na kovové neptunium. NpH<sub>2</sub> si zachovává svou strukturu v&nbsp;širokém rozmezí obsahu vodíku (NpH<sub>2+x</sub>, 0&nbsp;≤&nbsp;x&nbsp;≤&nbsp;0,7), mřížková konstanta roste s&nbsp;poměrem H:Np, na rozdíl od hydridu PuH<sub>2+x</sub>. Pokud poměr H:Np přesáhne hodnotu 2,7, tak můžeme pozorovat hexagonální NpH<sub>3</sub>, který je isostrukturní s&nbsp;PuH<sub>3</sub>, GdH<sub>3</sub> a HoD<sub>3</sub>.
zachovává svou strukturu v&nbsp;širokém rozmezí obsahu vodíku (NpH<sub>2+x</sub>, 0&nbsp;≤&nbsp;x&nbsp;≤&nbsp;0,7), mřížková konstanta
roste s&nbsp;poměrem H:Np, na rozdíl od hydridu PuH<sub>2+x</sub>. Pokud poměr H:Np přesáhne hodnotu 2,7, tak můžeme pozorovat hexagonální NpH<sub>3</sub>, který je isostrukturní s&nbsp;PuH<sub>3</sub>, GdH<sub>3</sub> a HoD<sub>3</sub>.
 
=== Halogenidy neptunia ===
 
:'''Fluoridy[[Fluorid]]y'''
Fialový [[fluorid neptunitý|NpF<sub>3</sub>]] a zelený [[fluorid neptuničitý|NpF<sub>4</sub>]] připravíme [[hydrofluorace|hydrofluorací]] oxidu neptuničitého NpO<sub>2</sub> v&nbsp;přítomnosti [[vodík]]u nebo [[kyslík]]u:
 
Fialový NpF:NpO<sub>32</sub> a+ zelený1/2 NpFH<sub>42</sub> připravíme+ 3 [[hydrofluoracefluorovodík|hydrofluoracíHF]] oxidu neptuničitéhoNpF<sub>3</sub> v&nbsp;přítomnosti+ 2 H<sub>2</sub>O<br />
[[vodík]]u nebo [[kyslík]]u:
:NpO<sub>2</sub> + 1/2 H<sub>2</sub> + 3 HF → NpF<sub>3</sub> + 2 H<sub>2</sub>O<br />
:NpF<sub>3</sub> + 1/4 O<sub>2</sub> + 3 HF → NpF<sub>4</sub> + 1/2 H<sub>2</sub>O
 
[[Fluorid neptunový|NpF<sub>6</sub>]], který je v&nbsp;pevném stavu oranžový a v&nbsp;parách bezbarvý, můžeme připravit fluoracifluorací NpO<sub>2</sub> (nebo lépe NpF<sub>4</sub>) pomocí [[fluorid bromitý|BrF<sub>3</sub>]], [[fluorid bromičitý|BrF<sub>5</sub>]] nebo elementárního fluoru[[fluor]]u při teplotách 300–500&nbsp;°C. Tento fluorid se rozkládá působením světla. Stopami vlhkosti prudce hydrolyzuje na [[fluorid neptunylu]] NpO<sub>2</sub>F<sub>2</sub>.
 
:'''Ostatní halogenidy'''
Těkavý [[chlorid neptuničitý]] (NpCl<sub>4</sub>) můžeme připravit reakcí [[oxid neptuničitý|oxidu neptuničitého]] nebo [[šťavelan neptuničitý|šťavelanu neptuničitého]] Np[(COO)<sub>2</sub>]<sub>2</sub> v&nbsp;proudu [[chlor]]u nasyceného parami [[tetrachlormethan|CCl<sub>4</sub>]] při teplotě 450&nbsp;°C. Tato látka je velmi hygroskopická. Světle hnědý [[dichlorid-oxid neptuničitý|NpOCl<sub>2</sub>]] a oranžový [[dibromid-oxid neptuničitý|NpOBr<sub>2</sub>]] získáme v&nbsp;čistém stavu reakcí MX<sub>4</sub> s&nbsp;[[oxid antimonitý|oxidem antimonitým]] Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>.
 
Červenohnědý [[bromid neptuničitý|NpBr<sub>4</sub>]] vzniká bromací NpO<sub>2</sub> nadbytkem [[bromid hlinitý|bromidu hlinitého]] AlBr<sub>3</sub> při 350&nbsp;°C. Další možností přípravy je přímá syntéza z&nbsp;prvků.
Těkavý chlorid neptuničitý (NpCl<sub>4</sub>) můžeme připravit reakcí oxidu nebo šťavelanu neptuničitého v&nbsp;proudu chloru nasyceného parami CCl<sub>4</sub> při teplotě 450&nbsp;°C. Tato látka je velmi hygroskopická. Světle hnědý NpOCl<sub>2</sub> a oranžový NpOBr<sub>2</sub> získáme v&nbsp;čistém stavu reakcí MX<sub>4</sub> s&nbsp;[[oxid antimonitý|oxidem antimonitým]].
 
Bromace NpO<sub>2</sub> pomocí AlBr<sub>3</sub> v&nbsp;přítomnosti kovového [[hliník]]u poskytuje zelený [[bromid neptunitý]]:
Červenohnědý NpBr<sub>4</sub> vzniká bromací NpO<sub>2</sub> nadbytkem [[bromid hlinitý|bromidu hlinitého]] při 350&nbsp;°C.
:3 NpO<sub>2</sub> + 3 AlBr<sub>3</sub> + Al → 3 NpBr<sub>3</sub> + 2 [[oxid hlinitý|Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]
Další možností přípravy je přímá syntéza z&nbsp;prvků.
 
[[Jodid neptunitý|NpI<sub>3</sub>]] připravíme podobně reakcí NpO<sub>2</sub> s&nbsp;[[jodid hlinitý|AlI<sub>3</sub>]]. [[Jodid neptuničitý|NpI<sub>4</sub>]] se připravit nepodařilo, což souhlasí s&nbsp;výsledky výpočtů, podle nichž je tato látka termodynamicky nestabilní.
Bromace NpO<sub>2</sub> pomocí AlBr<sub>3</sub> v&nbsp;přítomnosti kovového hliníku poskytuje zelený [[bromid neptunitý]]:
:3 NpO<sub>2</sub> + 3 AlBr<sub>3</sub> + Al → 3 NpBr<sub>3</sub> + 2 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
 
NpI<sub>3</sub> připravíme podobně reakcí NpO<sub>2</sub> s&nbsp;AlI<sub>3</sub>. NpI<sub>4</sub> se připravit nepodařilo,
což souhlasí s&nbsp;výsledky výpočtů, podle nichž je tato látka termodynamicky nestabilní.
 
=== Oxidy neptunia ===
 
:'''Binární oxidy'''
Neptunium tvoří následující binární oxidy: [[oxid neptunový|NpO<sub>3</sub>]]·2H<sub>2</sub>O, NpO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O, [[oxid neptunično-neptunový|Np<sub>3</sub>O<sub>8</sub>]], [[oxid neptuničný|Np<sub>2</sub>O<sub>5</sub>]] a NpO<sub>2</sub>.
 
NeptuniumHydráty tvoříoxidu následující binární oxidy:neptuniového (NpO<sub>3</sub>·2H) připravíme [[oxidace|oxidací]] vodných roztoků [[hydroxid neptuničný|hydroxidu neptuničného]] Np(OH)<sub>25</sub>O, při probublávání [[ozon]]em. Tepelnou degradací NpO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O, získáme oxid neptuničitý (Np<sub>32</sub>O<sub>85</sub>), jehož struktura je podobná struktuře Np<sub>23</sub>O<sub>5</sub> a NpO<sub>28</sub>.
 
Np<sub>3</sub>O<sub>8</sub> získáme oxidací [[hydroxid neptuničitý|hydroxidu neptuničitého]] Np(OH)4 nebo neptuničného vzduchem nebo [[oxid dusičitý|oxidem dusičitým]] NO<sub>2</sub> při 300-400&nbsp;°C. Tento oxid se snadno rozkládá při zvýšené teplotě. Nad teplotou 500&nbsp;°C ztrácí kyslík a přechází na NpO<sub>2</sub>.
Hydráty oxidu neptuniového (NpO<sub>3</sub>) připravíme [[oxidace|oxidací]] vodných roztoků hydroxidu neptuničného při probublávání [[ozon]]em. Tepelnou degradací NpO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O získáme oxid neptuničitý (Np<sub>2</sub>O<sub>5</sub>), jehož struktura je podobná struktuře Np<sub>3</sub>O<sub>8</sub>.
 
Np<sub>3</sub>O<sub>8</sub> získáme oxidací hydroxidu neptuničitého nebo neptuničného vzduchem nebo [[oxid dusičitý|oxidem dusičitým]] při 300-400&nbsp;°C. Tento oxid se snadno rozkládá při zvýšené teplotě. Nad teplotou 500&nbsp;°C ztrácí kyslík a přechází na NpO<sub>2</sub>.
 
Oxid neptuničitý (NpO<sub>2</sub>)&nbsp;– nejstabilnější oxid neptunia lze připravit termickou dekompozicí mnoha sloučenin neptunia, např.&nbsp;[[hydroxid]]ů, [[šťavelan]]ů, [[Dusičnany|dusičnanů]] atd. při teplotách 600–1000&nbsp;°C. Stejně jako ostatní dioxidy aktinoidů má strukturu [[fluorit]]u.
 
:'''Ternární a vyšší oxidy'''
Reakce NpO<sub>2</sub> v&nbsp;pevné fázi s&nbsp;oxidy mnoha prvků nebo srážení z&nbsp;taveniny [[dusičnan lithný|LiNO<sub>3</sub>]]/[[dusičnan sodný|NaNO<sub>3</sub>]] poskytuje ternární oxidy nebo oxidické fáze se čtyř-, pěti-, šesti- a sedmivalentním neptuniem. Povaha produktu závisí na reakčních podmínkách a použitém oxidu kovu.
 
Reakce NpO<sub>2</sub> v&nbsp;pevné fázi s&nbsp;oxidy mnoha prvků nebo srážení z&nbsp;taveniny LiNO<sub>3</sub>/NaNO<sub>3</sub> poskytuje ternární oxidy nebo oxidické fáze se čtyř-, pěti-, šesti- a sedmivalentním neptuniem. Povaha produktu závisí na reakčních podmínkách a použitém oxidu kovu.
 
=== Organokovové sloučeniny a alkoxidy neptunia ===
* Dr.&nbsp;Heinrich Remy, ''Anorganická chemie'' 1.&nbsp;díl, 1.&nbsp;vydání 1961
* N.&nbsp;N.&nbsp;Greenwood&nbsp;– A.&nbsp;Earnshaw, ''Chemie prvků&nbsp;II.'' 1.&nbsp;díl, 1.&nbsp;vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
* {{Citace monografie | příjmení = VOHLÍDAL | jméno = Jiří | příjmení2 = ŠTULÍK | jméno2 = Karel | příjmení3 = JULÁK | jméno3 = Alois | rok = 1999 | titul = Chemické a analytické tabulky | vydavatel = Grada Publishing | místo = Praha | isbn = 80-7169-855-5 | vydání = 1}}
 
== Externí odkazy ==