Plutonium(IV)-fluorid

Kristallstruktur
_ Pu4+ 0 _ F−
Kristallsystem	monoklin[1]
Raumgruppe	C2/c (Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15[1]
Gitterparameter	a = 1261 pm b = 1057 pm c = 827 pm β = 126,16°[1]
Allgemeines
Name	Plutonium(IV)-fluorid
Andere Namen	Plutoniumtetrafluorid
Verhältnisformel	PuF4
Kurzbeschreibung	rotbraune monokline Kristalle[2]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13709-56-3 PubChem 139558 Wikidata Q411484
Eigenschaften
Molare Masse	320,09 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	7,1 g·cm−3[2]
Schmelzpunkt	1037 °C[3]
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[4]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−425 ± 8 kcal·mol−1[3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Plutonium(IV)-fluorid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Plutonium und Fluor. Es hat die Formel PuF₄ und gehört zur Stoffklasse der Fluoride. Es unterliegt dem Atomwaffensperrvertrag.

Darstellung

Plutonium(IV)-fluorid entsteht durch Umsetzung von Plutoniumdioxid (PuO₂) oder Plutonium(III)-fluorid (PuF₃) mit Fluorwasserstoff (HF) im O₂-Strom bei 450 bis 600 °C. Der Sauerstoff hat hier den wesentlichen Zweck, eine Reduktion des Produkts durch geringe Mengen Wasserstoff zu vermeiden, die sich zumeist im HF-Gas befinden.^[3]

${\displaystyle {\ce {PuO2 + O2 + 4 HF -> PuF4 + O2 + 2 H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {4 PuF3 + O2 + 4 HF -> 4 PuF4 + 2 H2O}}}$

Durch Laserbestrahlung von Plutoniumhexafluorid bei einer Wellenlänge unterhalb von 520 nm erfolgt eine Zersetzung zu Plutonium(V)-fluorid und Fluor; bestrahlt man weiter, so erhält man Plutonium(IV)-fluorid.^[5]

Eigenschaften

Plutonium(IV)-fluorid ist ein rotbrauner kristalliner Feststoff, der bei 1037 °C schmilzt. Es kristallisiert im monoklinen Kristallsystem mit den Gitterparametern a = 1261 pm, b = 1057 pm, c = 827 pm und β = 126,16°.^[1]

Sicherheitshinweise

Einstufungen nach der CLP-Verordnung liegen nicht vor, obwohl die chemische Giftigkeit bekannt ist. Wichtig sind die auf der Radioaktivität beruhenden Gefahren, sofern es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} W. H. Zachariasen: „Crystal Chemical Studies of the 5f-Series of Elements. XII. New Compounds Representing known Structure Types“, in: Acta Crystallographica, 1949, 2, S. 388–390 (doi:10.1107/S0365110X49001016).
2. ↑ ^{a b} David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-81.
3. ↑ ^{a b c} Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, System Nr. 71, Transurane, Teil C, S. 104–107.
4. ↑ Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung. In Bezug auf weitere Gefahren wurde dieser Stoff entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
5. ↑ Patent US4670239A: Photochemical preparation of plutonium pentafluoride. Angemeldet am 20. Dezember 1977, veröffentlicht am 2. Juni 1987, Anmelder: US Energy, Erfinder: Sherman W. Rabideau, George M. Campbell.‌

Literatur

• David L. Clark, Siegfried S. Hecker, Gordon D. Jarvinen, Mary P. Neu: Plutonium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1, S. 813–1264 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_7).