О проекте Напишите нам

Калифорний демонстрирует необычный тип связи

« к списку статей

27.03.2014 Химический портал himsite.ru

Картина химического связывания, которое в своих соединениях может проявлять самый тяжелый из химических элементов, для которого можно получить достаточное количество вещества для его исследования.

Калифорний представляет собой последний из химических элементов семейства актиноидов, время жизни нуклидов которого позволяет проводить исследования с помощью стандартного оборудования для изучения радиоактивных материалов.

Ранее предполагалось, что для химических соединений актиноидов доминирующими является ионное взаимодействие, однако к большому набору таких соединений добавляется сообщение о том, что калифорний может образовывать ковалентные связи с боратами, формируя при этом соединения с неизвестными ранее свойствами. Полученный таким способом борат калифорния может стать перспективным веществом в плане хранения отходов ядерного топлива.

Многие химики привыкли представлять актиноиды просто как тяжелую разновидность лантаноидов, для которых свойственны ионные связи. Тем не менее, исследователи из группы Томаса Альбрехта-Шмидта (Thomas Albrecht-Schmitt) из Университета Флориды показали, что, фактически, между химией лантаноидов и актиноидов не так уж много параллелей.

Координация калифорния с окружающими металл группами, организованная в форме квадратной антипризмы, должна реализовываться за счет участия 5f-электронов в связывании.

Самая свежая работа исследователей из группы Альбрехта-Шмидта демонстрирует наиболее яркий пример ковалентного связывания в производном f-элемента. Если калифорний окружен исключительно электроноизбыточным окружением, в данном случае – полиборат-ионами, f-электроны металла существенным образом вовлечены в образование химической связи. Как отмечает Альбрехт-Шмидт, использование электроноизбыточных лигандов позволяет получить весьма поляризованные ковалентные связи, образование которых сложно было бы предположить.

Механизм образования связи таков – электроны лигандов переносятся на валентные орбитали калифорния, однако, вопреки ожиданиям, в связывании не принимают участие все доступные орбитали – 5f-, 6d- и 7p. Участие 5f-орбиталей в образовании интересно и тем, что эта существенно сжимается в ряду актиноидов, и предполагалось, что связь с участием 5f-орбиталей не будет устойчивой.

По словам исследователей, поле лигандов искажает энергию 5f-орбиталей до такой степени, которая ранее не наблюдалась. Такое поведение более свойственно электронным облакам d-элементов, а не для f-элементов, поэтому, химию калифорния можно рассматривать как связующее звено между химией f-элементов и d-элементов.

Обычно синтезы с участием калифорния проводили с использованием микрограммов актиноида, однако Министерство Энергетики США предоставило исследователям несколько миллиграммов нуклида 249Cf. Этот нуклид можно производить только с помощью изотопного реактора с большой плотностью нейтронного потока Национальной Лаборатории Оак Ридж, а цена образца, предоставленного для исследования, составляла более миллиона долларов США.

Энди Керридж (Andy Kerridge) из Университетского Колледжа Лондона (Великобритания) отмечает, что полученное в группе Альбрехта-Шмидта соединение демонстрирует в действительности некоторые необычные свойства. Он добавляет, что обычным представлением о химии актиноидов является тенденция к понижению ковалентного характера связей при переходе к более тяжелым элементам. Однако для самого тяжелого из доступных для экспериментов актиноида – калифорния, ковалентный характер связывания металл-лиганд проявляется наиболее ярко.

Альбрехт-Шмидт резюмирует, что актиноиды весьма отличаются друг от друга свойствами. Даже, несмотря на то, что для плутония и америция характерна одна и та же степень окисления, химические свойства этих веществ весьма различаются. Это обстоятельство позволяет предположить, что если мы скомбинируем с борат-анионами другие металлы d- или f-ряда, свой свойства полученных веществ не обязаны быть аналогичными. При этом, эта необычность и неоднородность химических свойств тяжелых элементов иллюстрируется свойствами калифорния как нельзя лучше.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

14.10.2026 Лента стальная: главная

Лента стальная: главная: Как выбрать поставщика и не ошибиться с партией

Как выбрать поставщика и не ошибиться с партией Надёжный поставщик всегда даёт сертификат на конкретную плавку, выдерживает допуски по толщине и ширине и честно указывает состояние поставки - отожжён...

Читать далее »

12.10.2026 Химический портал himsite.ru

Секционные подъемные ворота, как выбрать и купить

Секционные подъемные ворота давно перестали быть «просто ограждением» и превратились в элемент, который влияет на удобство въезда, теплопотери, внешний вид объекта и даже на то, насколько стабильно ра...

Читать далее »

10.10.2026 Химический портал himsite.ru

Конвейерная лента: устройство, виды и критерии выбора

Конвейерная (транспортерная) лента — ключевой элемент ленточного конвейера, который одновременно выполняет функции тягового и грузонесущего органа. От правильности её подбора зависят производительност...

Читать далее »

30.09.2026 Химический портал himsite.ru

Что такое хлорпарафин ХП-66Т и зачем его добавляют в ПВХ

Хлорпарафин ХП-66Т представляет собой важный компонент, используемый в производстве поливинилхлорида (ПВХ). Это жидкий хлорированный углеводород, который получается в результате обработки парафинов га...

Читать далее »

11.09.2026 Химический портал himsite.ru

Ступенчатые решетки грабельные канализационные: принцип работы и применение в промышленности

Ступенчатые решетки грабельные канализационные: принцип работы и применение в промышленности Механическая очистка сточных вод — это первый и один из самых ответственных этапов подготовки стока на п...

Читать далее »

Copyright © 2009-2026 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь