Ամերիցիում: քիմիական միացություն

95 Պլուտոնիում ← Ամերիցիում → Կյուրիում 95Am
Արծաթափայլ ռադիոակտիվ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Ամերիցիում/ Americium (Am), Am, 95
Խումբ, պարբերություն, բլոկ	4, ,
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված)	243,0614 զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Rn] 5f7 7s2
Ատոմի շառավիղ	173 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ	144 պմ
Իոնի շառավիղ	(+4e) 92 (+3e) 107 պմ
Էլեկտրաբացասականություն	1,3 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ	Am←Am4+ -0,90 В Am←Am3+ -2,07 В Am←Am2+ -1,95 В
Օքսիդացման աստիճաններ	6, 5, 4, 3
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն)	0,0 (0,00)[փա՞ստ] կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	1448 K (1176 °C, 2149 °F)
Եռման ջերմաստիճան	2880,15 K (2607 °C, 4725 °F)
Հալման տեսակարար ջերմունակություն	25,1 կՋ/մոլ
Գոլորշիացման տեսակարար ջերմունակություն	575 կՋ/մոլ
Մոլյար ջերմունակություն	25,85 Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	20,8 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ	a=3,468 c=11,24
C/a հարաբերություն	3,24
CAS համար	CAS գրանցման համար?

Համեմատաբար երկարատև կյանք ունեցող նուկլիդներն են. ²⁴³Am (կիսատրոհման պարբերությունը՝ T_1/2 = 7370 տարի), ^{242 m}Am (T_1/2 = 141 տարի) և ²⁴¹Am (T_1/2 = 432.1 տարի)։ Ամերիցիումի չգրգռված ատոմի արտաքին երեք շերտերի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 5s²p⁶d¹⁰f⁷6s²p⁶7s² է։

Միացություններում ցուցաբերում է +2-ից +7 օքսիդացման աստիճաններ, ավելի շատ բնութագրական է +3-ը (վալենտականությունը՝ 3)։ Ամերիցիումի նեյտրալ ատոմի շառավիղը 0.174 նմ է, Am³⁺, Am⁴⁺, Am⁵⁺ և Am⁶⁺ իոնները՝ համապատասխանաբար 0.0962, 0.0888, 0.0860 և 0.0800 նմ։

Ամերիցիումն առաջին անգամ ստացվել է 1944-1945 թվականների մի խումբ ամերիկացի հետազոտողների կողմից (Գ. Սիբորգ, Ռ. Ջեյմս, Լ. Մորգան, Ա. Գիորսո)՝ պլուտոնիում-239-ը նեյտրոններով ճառագայթելով։ Պլուտոնիում-239-ի միջուկը նեյտրոն կլանելուց հետո ենթարկվում է β վերափոխման, ինչի արդյունքում ստացվում է ամերիցիում-240։

Անվանումը ստացվել է «Ամերիկա» բառից՝ նույն սկզբունքով, ինչ Եվրոպիումը, որը լանթանոիդների ընտանիքում զբաղեցնում է նույն՝ 6-րդ տեղը, ինչպես ամերիցիումը՝ ակտինոիդների ընտանիքում։

Ամերիցիումը (²⁴¹Am նուկլիդը) կիլոգրամային քանակություներով յուրաքանչյուր տարի առանձնացնում են գործածված ատոմային վառելիքից։

Ստացման հաջորդականություն

• ²³⁸U + n => ²³⁹U
• ²³⁹U β տրոհում => ²³⁹Np
• ²³⁹Np β տրոհում => ²³⁹Pu
• ²³⁹Pu + n => ²⁴⁰Pu
• ²⁴⁰Pu + n => ²⁴¹Pu
• ²⁴¹Pu β տրոհում (13.2 տարի) => ²⁴¹Am

${\displaystyle \mathrm {^{239}_{\ 94}Pu\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 94}^{240}Pu\ {\xrightarrow {(n,\gamma )}}\ _{\ 94}^{241}Pu\ {\xrightarrow[{14.35\ yr}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 95}^{241}Am\ \left(\ {\xrightarrow[{432.2\ yr}]{\alpha }}\ _{\ 93}^{237}Np\right)} }$ 

Ունի մի շարք իզոտոպներ (237—246), որոնցից ամենակայուններն են՝ ²⁴³Am (T_1/2 = 7950 տարի), ²⁴²Am (T_1/2 ≈ 100 տարի) և ²⁴¹Am (T_1/2 = 458 տարի)։

 

Ամերիցիումը ուժեղ ռադիոակտիվ արծաթագույն մետաղ է։ Սեփական α ճառագայթման շնորհիվ մթության մեջ լուսարձակում է։ Հալման ջերմաստիճանը 1173 °C է, եռման ջերմաստիճանը՝ 2607 °C, խտությունը՝ 13.76 գ/սմ³: 600 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում կայուն է α-մոդիֆիկացիան՝ կրկնակի հեքսոգոնալ ցանցով, դրանից բարձր ջերմաստիճանում՝ β-մոդիֆիկացիան՝ խորանարդային ցանցով։ Բարձր ճնշումների պայմաններում ստացվել են ամերիցիումի ևս երկու մոդիֆիկացիաներ։

Քիմիական հատկություներով ամերիցիումը նման է լանթանոիդներին։ Օքսիդանում է թթվածնով՝ վերջինիս անբավարարության դեպքում տալով AmO օքսիդը։ Ամերիցիումի շատ (III) միացությունների՝ օդի պայմաններում շիկացման ժամանակ (օրինակ Am(OH)₃, Am(NO₃)₃ և այլն) ստացվում է AmO₂ սև դիօքսիդը (երկօքսիդը)։ Այս միացության վերականգնումից (ջրածնով) ստացվում է Am₂O₃։ Թթվային թույլ լուծույթների հետ փոխազդելով ստացվում են Am³⁺ աղեր։

Լուծույթներում ամերիցիումը կարող հանդես գալ Am³⁺, Am⁴⁺, AmՕ₂⁺ և AmՕ ₂²⁺ կատիոնների տեսքով։ Այս բոլոր կատիոններն առաջացնում են մեծ քանակությամբ տարբեր միացություներ։

Ամերիցիում (IV)-ը և ամերիցիում (V)-ը ջրային լուծույթներում հանդես են գալիս օքսիդիչների տեսքով և հեշտությամբ վերականգնվում են մինչև ամերիցիում (III)։

• Պարբերական աղյուսակ