Anar al contingut

Curio

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Per a atres usos d'este terme vore Curio (desambiguación).


El curio és un element sintètic de la taula periòdica el símbol de la qual és Cm i el seu número atómico és 96. Es produïx bombardejant plutoni en partícules alfa. És un actínit. El curio no existix en l'ambient terrestre, pero pot produir-se en forma artificial. Les seues propietats químiques s'assemblen tant a les de les terres rares típiques que, si no fòra per la seua radiactivitat, podria confondre's fàcilment en un d'estos elements. Entre els isòtops coneguts del curio figuren els de número 238 a 250. L'isòtop 244Cm és de particular interés a causa del seu us potencial com una font compacta de força termoelèctrica, en utilisar-se la calor generada per decaiguda nuclear per a generar força elèctrica.

El curio és un metal dur, dens i plateado en un punt de fusió i ebullició relativament alts per a un actínit. Mentres que és paramagnético a condicions ambientals estàndart, es convertix en antiferromagnético en gelar-se, i també s'observen atres transicions magnètiques en molts composts de curio. En els composts, el curio sol presentar valència +3 i a voltes +4, i la valència +3 és predominant en les solucions. El curio es oxida fàcilment, i els seus òxits són una forma dominant d'este element. Forma complexos fortament fluorescents en varis composts orgànics, pero no hi ha proves de la seua incorporació en bactèrias i estoves. Quan s'introduïx en el cos humà, el curio s'acumula en els ossos, els pulmons i el fege, a on favorix el càncer.

El curio metàlic pot produir-se per reducció del trifluoruro de curio, en vapor de bari. El metal té un llustre plateado, el qual es pert al contacte en l'aire, i una densitat relativa de 13.5. El punt de fusió és de 1340 (+/-) 40 °C (2444 +/- 72 °F). El metal es dissol en facilitat en àcits minerals comuns, en formació de ion tripositivo.

S'han preparat varis composts sòlits del curio i les seues estructures s'han determinat per difracció de rajos X. Estos inclouen CmF4, CmF3, CmCl3, CmBr3, CmI3, Cm2O3, CmO2. En els lantànits hi ha anàlecs isoestructurales dels composts de curio.

Història

[editar | editar còdic]
Archiu:M. Pierre et Mme. Sklodowska Curie, 1903.jpg
L'element químic va rebre el llinage del matrimoni Curie, pioners en el camp de la radiactivitat.

El curio va ser sintetisat per primera volta en l'Universitat de Califòrnia, Berkeley, també per Glenn T. Seaborg, Ralph A. James i Albert Ghiorso en 1944. Es va elegir el nom curio en honor a Marie Curie i el seu marit Pierre, famosos per descobrir el ràdio i per atres importants treballs sobre radiactivitat.

Característiques

[editar | editar còdic]

Físiques

[editar | editar còdic]
Archiu:Closest packing ABAC.png
Ret compacta doble hexagonal en la capa de seqüència ABAC en l'estructura cristalina de el α-curio (A: vert, B: blau, C: roig)
Archiu:Cm-Fluoreszenz.png
Fluorescència anaranjada dels ions de Cm3+en una solució del complex tris(hidrotris)pirazolilborato-Cm(III), excitat en 396.6 nm.

El curio és un element radioactivo sintètic, és un metal dur i dens en una apariència blanca plateada i propietats físiques i químiques que s'assemblen a les del gadolini. El seu punt de fusió és 1344 °C el qual és significativament més elevat que el dels elements transuránicos previs neptuni (637 °C), plutoni (639 °C) i americio (1173 °C). Per comparació, el gadolini es fon a 1312 °C. El punt d'ebullició del curio és 3556 °C. En una densitat de 13.52 g/cm3, el curio és significativament més llauger que el neptuni (20.45 g/cm3) i el plutoni (19.8 g/cm3), pero és més pesat que molts dels atres metals. Entre les dos formes cristalines del curio, la α-Cm és més estable en condicions ambientals. Posseïx simetria hexagonal, grup espacial P63/mmc, paràmetros de ret a = 365 pm i c = 1182 pm, i quatre unitats de fòrmula en cada cela unitària.[1] El cristal consistix d'un doble ret hexagonal compacta en la seqüència de capa ABAC i per lo tant és isotípico en el α-lantano. A pressions per damunt de 23 GPa, a temperatura ambiente, el α-Cm es transforma en β-Cm, que posseïx una simetria cúbica de cara centrada, grup espacial FmPlantilla:Overlinem i la constant de ret a = 493 pm.[1] Si li'l comprimix a una pressió de 43 GPa, el curio adopta una estructura ortorómbica γ-Cm similar a la de el α-urani, sense que s'observen atres transicions fins a 52 GPa. Estes tres fases del curio també són denominades Cm I, II i III.[2][3]


El curio té propietats magnètiques peculiars. Mentres que el seu element veí el americio no presenta desviació de paramagnetisme Curie-Weiss en tot el ranc de temperatures, el α-Cm es transforma a un estat antiferromagnético en gelar-ho a 65–52 K,[4][5] i posseïx una transició β-Cm ferrimagnética a uns 205 K. En canvi, els pnictógenos de curio presenten transicions ferromagnéticas al enfrialos: 244CmN i 244CmAs a 109 K, 248CmP a 73 K i 248CmSb a 162 K. L'anàlec lantànit del curio, el gadolini, com també els seus pnictógenos, també exhibixen transicions magnètiques en gelar-los, pero la naturalea de la transició és alguna cosa diferent: el Gd i el GdN es tornen ferromagnéticos, mentres que el GdP, GdAs i GdSb presenten apanys antiferromagnéticos.[6]

D'acort als registres magnètics, la resistividad elèctrica del curio aumenta en la temperatura – aproximadament es duplica entre 4 i 60 K – i després permaneix casi constant fins a la temperatura ambiente. Existix un aument significatiu en resistividad a lo llarc del temps (uns 10 µΩ·cm/h) a causa de dany auto infligido en la ret cristalina per la radiació alfa. La qual cosa fa incert el valor absolut de la resistividad absoluta del curio (al voltant de 125 µΩ·cm. La resistividad del curio és similar a la del gadolini i a la dels actínits plutoni i neptuni, pero significativament més elevada que la del americio, urani, poloni i tori.[7][8]


Baix llum ultravioleta, els ions de curio(III) presenten una fluorescència intensa i estable de color groc-anaranjado en un màxim en el ranc de 590 a 640 nm depenent de l'entorn.[9] La fluorescència prové de les transicions entre el primer estat exitado 6D7/2 i l'estat base 8S7/2. L'anàlisis d'esta fluorescència permet monitorear les interaccions entre ions Cm(III) en complexos orgànics i inorgànics.[10]

Químiques

[editar | editar còdic]
Archiu:Curium-248.png
Una solució de curio.

Els ions de curio en solució prenen un estat d'oxidació de +3, que és l'estat d'oxidació més estable del curio.[11] L'estat d'oxidació +4 s'observa principalment en unes poques fases sòlides, tals com CmO2 i CmF4.[12][13] El curio(IV) acuoso solament s'ha observat en presència d'oxidants forts tals com el persulfato de potassi, i és fàcilment reducible a curio(III) per mig de radiólisis i encara la pròpia aigua.[14] El comportament químic del curio és diferent dels actínits tori i urani, i és similar al del americio i numerosos lantànits. En solució acuosa, el ion Cm3+ és entre incoloro a vert clar,[15] i el ion Cm4+ és groc clar.[16] L'absorció òptica dels ions Cm3+ conté tres picos ben definits en 375.4, 381.2 i 396.5 nanómetros i la seua magnitut és directament depenent de la concentració de ions.[17] L'estat d'oxidació +6 solament ha segut identificat una volta en solució en 1978, com el ion (Plantilla:Chem): en esta oportunitat li'l va obtindre a partir del decaiguda beta d'americio-242 en el ion americio(V) Plantilla:Chem.[18] A voltes no és possible obtindre Cm(VI) a partir de l'oxidació de Cm(III) i Cm(IV) pugues deure's a l'elevat potencial d'oxidació de Cm4+/Cm3+ i l'inestabilitat del Cm(V).[14]

Els ions de curio són àcits de Lewis forts i per lo tant formen complexos molt estables en bases fortes.[19] L'unió és principalment iònica, en una chicoteta component covalente.[20] El curio en els seus complexos sol presentar un entorn de coordinació de 9 plecs, dins d'una geometria prismàtica trigonal.[21]


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ 1,0 1,1 “Crystal structures of curium compounds: an ab initio study” . Journal of Nuclear Materials 322 (2–3). doi:10.1016/S0022-3115(03)00321-0. Bibcode: 2003JNuM..322..165M.
  2. ↑ Young, D. A. Phase diagrams of the elements, University of Califòrnia Press, 1991, ISBN 0-520-07483-1, p. 227
  3. ↑ “X-ray diffraction of curium-248 metal under pressures of up to 52 GPa” . Journal of the Less Common Metals 109 (1). doi:10.1016/0022-5088(85)90108-0.
  4. ↑ “The magnetic susceptibility of Americium and curium metal” . Solid State Communications 17 (6). doi:10.1016/0038-1098(75)90392-0. Bibcode: 1975SSCom..17..713K.
  5. ↑ “Curium: A new magnetic element” . Physica B+C 86–88. doi:10.1016/0378-4363(77)90214-5. Bibcode: 1977PhyBC..86...30F.
  6. ↑ Nau, S. E.; Huray, P. G.; Peterson, J. R. and Damien, D. A. Magnetic susceptibility of curium pnictides, Oak Ridge National Laboratory
  7. ↑ Schenkel, R. (1977). "The electrical resistivity of 244Cm metal". Solid State Communications. 23 (6): 389.
  8. ↑ “The electrical resistivity of 244Cm metal” . Solid State Communications 23 (6). doi:10.1016/0038-1098(77)90239-3. Bibcode: 1977SSCom..23..389S.
  9. ↑ “Characterization and Comparison of Cm(III) and Eu(III) Complexed with 2,6-Digues(5,6-dipropyl-1,2,4-triazin-3-yl)pyridine Using EXAFS, TRFLS, and Quàntum-Chemical Methods” . Inorganic Chemistry 44 (23): 8418–8425. doi:10.1021/ic0511726. PMID 16270980.
  10. ↑ Bünzli, J.-C. G. and Choppin, G. R. Lanthanide probes in life, chemical, and earth sciences: theory and practice, Elsevier, Amsterdam, 1989 ISBN 0-444-88199-9
  11. ↑ Penneman, p. 24
  12. ↑ “First Observation of Aqueous Tetravalent Curium” . Journal of the American Chemical Society 83 (17). doi:10.1021/ja01478a039.
  13. ↑ Asprey, L. B.; Ellinger, F. H.; Fried, S.; Zachariasen, W. H. (1955). "Evidence for Quadrivalent Curium: X-Ray Data on Curium Oxides1". Journal of the American Chemical Society. 77 (6): 1707.
  14. ↑ 14,0 14,1 The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, 3rd edició (vol. 3), Dordrecht, the Netherlands: Springer, pp. 1397–1443. doi:10.1007/1-4020-3598-5_9. ISBN 978-1-4020-3555-5.
  15. ↑ Greenwood, p. 1265
  16. ↑ Holleman, p. 1956
  17. ↑ Penneman, pp. 25–26
  18. ↑ Domanov, V. P.; Lobanov, Yu. V. (October 2011). "Formation of volatile curium(VI) trioxide CmO3". Radiochemistry. SP MAIK Nauka/Interperiodica. 53 (5): 453–6.
  19. ↑ “com/articles/Comparison_of_Covalency_in_the_Complexes_of_Trivalent_Actinide_and_Lanthanide_Cations/3640428 Comparison of Covalency in the Complexes of Trivalent Actinide and Lanthanide Cations” . Journal of the American Chemical Society 124 (33): 9870–9877. doi:10.1021/ja0178620. PMID 12175247.
  20. ↑ “Overview of the Actinide and Lanthanide (the f) Elements” . Radiochimica Acta 61 (3-4): 115-122. doi:10.1524/ract.1993.61.34.115.
  21. ↑ Greenwood, p. 1267
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Curio&oldid=839249»