Wikipedia

Pengguna:RusdianaDablang/Senyawa-senyawa berkelium

< Pengguna:RusdianaDablang

Berkelium membentuk sejumlah senyawa kimia, di mana ia biasanya berada dalam keadaan oksidasi +3 atau +4, dan berperilaku mirip dengan analog lantanida, terbium. [1] Seperti semua aktinida, berkelium mudah larut dalam berbagai asam anorganik berair, membebaskan gas hidrogen dan mengubahnya menjadi oksidasi trivalen. Keadaan trivalen ini adalah yang paling stabil, terutama dalam larutan air, tetapi senyawa berkelium tetravalen juga dikenal. Keberadaan garam berkelium divalen tidak pasti dan hanya dilaporkan dalam campuran lantanum klorida-stronsium klorida yang meleleh. [2][3] Larutan berair ion Bk3 + berwarna hijau pada sebagian besar asam. Warna ion Bk4+berwarna kuning pada asam klorida dan oranye-kuning pada asam sulfat .[2][4][5] Berkelium tidak bereaksi cepat dengan oksigen pada suhu kamar, mungkin karena pembentukan lapisan permukaan oksida pelindung; namun, ia bereaksi dengan logam cair, hidrogen, halogen, kalkogen, dan pniktogen untuk membentuk berbagai senyawa biner. [6][7] Berkelium juga dapat membentuk beberapa senyawa organologam.

Oksida

sunting

Dua oksida berkelium diketahui, dengan berkelium dalam keadaan oksidasi +3 (Bk2O3) and +4 (BkO2).[8]. Berkelium(IV) oksida adalah padatan coklat yang mengkristal dalam struktur kristal (fluorit) kubik dengan grup ruang Fm3m dan bilangan koordinasi Bk [8] dan O [4]. Parameter kisi adalah 533,4 ± 0,5 pm. [9] Berkelium(III) oksida, padatan kuning-hijau, terbentuk dari BkO2 melalui reduksi dengan hidrogen:

 

Senyawa ini memiliki titik leleh 1920 °C, [10] kisi kristal kubik yang berpusat pada tubuh dan konstanta kisi a = 1088,0 ± 0,5 pm. [9] Setelah dipanaskan hingga 1200 °C, Bk2O3 kubik berubah menjadi struktur monoklinik, yang selanjutnya dikonversi menjadi fase heksagonal pada 1750 °C; transisi terakhir bersifat reversibel. Perilaku tiga fase seperti ini khas untuk seskuoksida aktinida. [11] BkO oksida divalen telah dilaporkan sebagai padatan abu-abu rapuh dengan struktur kubus berpusat pada wajah (fcc) dan konstanta kisi a = 496,4 pm, tetapi komposisi kimianya yang tepat tidak pasti. [11]

Halida

sunting

Pada halida, berkelium mengasumsikan tingkat oksidasi +3 dan +4. [12] Keadaan +3 paling stabil, terutama dalam larutan, dan halida tetravalen BkF4 dan Cs2BkCl6 hanya dikenal dalam fase padat. [13] Koordinasi atom berkelium dalam trivalen fluorida dan klorida triricentnya adalah trigonal prismatik, dengan jumlah koordinasi 9. Dalam trivalen bromida, ia terikat trigonal prismatik (koordinasi 8) atau oktahedral (koordinasi 6),[14] dan dalam iodida itu oktahedral. [15]

Bilangan oksidasi F Cl Br I
+4 Berkelium(IV) fluorida
BkF4
Kuning[15] 		Cs2BkCl6
Oranye[11]
+3 Berkelium(III) fluorida
BkF3
Kuning[15] 		Berkelium(III) klorida
BkCl3
Hijau[15]
Cs2NaBkCl6[16] 		Berkelium(III) bromida[14][17]
BkBr3
Kuning-hijau[15] 		Berkelium(III) iodida
BkI3
Kuning[15]

Berkelium (IV) fluorida (BkF4) adalah padatan ion kuning-hijau yang mengkristal dalam sistem kristal monoklinik (simbol Pearson mS60, grup ruang C2 / c No. 15, konstanta kisi a = 1247 pm, b = 1058 pm, c = 817 malam) dan isotipik dengan uranium tetrafluorida atau zirkonium(IV) fluorida. [16][18][19]

Berkelium(III) fluorida (BkF3) juga merupakan padatan kuning-hijau, tetapi memiliki dua struktur kristal. Fase paling stabil pada suhu rendah memiliki simetri ortorombik, isotipik dengan itrium(III) fluorida (simbol Pearson oP16, grup ruang Pnma, No. 62, a = 670 pm, b = 709 pm, b = 709 pm, c = 441 pm). Setelah dipanaskan hingga 350 hingga 600 ° C, ia berubah menjadi struktur trigonal yang ditemukan dalam lantanum(III) fluorida (simbol Pearson hP24, grup ruang P3c1, No. 165, a = 697 pm, c = 714 pm).[16][18][20]

Berkelium(III) klorida (BkCl3) dalam jumlah yang terlihat pertama kali diisolasi dan dikarakterisasi pada tahun 1962, dan beratnya hanya 3 per satu milyar gram. Ini dapat dibuat dengan memasukkan uap hidrogen klorida ke dalam tabung kuarsa yang dievakuasi yang mengandung oksida berkelium pada suhu sekitar 500° C. [21] Padatan hijau ini memiliki titik leleh 603 °C [12] dan mengkristal dalam sistem kristal heksagonal isotipik dengan uranium(III) klorida (simbol Pearson hP8, grup ruang P63/m, No. 176).[22][23] Setelah dipanaskan hingga tepat di bawah titik lelehnya, BkCl3 diubah menjadi fase ortorombik. [24] Heksahidrat BkCl3 · 6H2O (berkelium triklorida heksahidrat) memiliki struktur monoklinik dengan konstanta kisi a = 966 pm, b = 654 pm dan c = 797 pm. [16][25] Berkelium(III) klorida lain, Cs2NaBkCl6 dapat dikristalisasi dari larutan berair dingin yang mengandung berkelium(III) hidroksida, asam klorida dan sesium klorida. Ini memiliki struktur kubik berpusat pada wajah di mana ion Bk(III) dikelilingi oleh ion klorida dalam konfigurasi oktahedral. [24]

Berkelium(IV) klorida Cs2BkCl6 diperoleh dengan melarutkan berkelium (IV) hidroksida dalam larutan sesium klorida yang didinginkan dalam asam klorida pekat. Ini membentuk kristal heksagonal oranye dengan konstanta kisi a = 745,1 pm dan c = 1209,7 pm. Radius rata-rata ion BkCl62– dalam senyawa ini diperkirakan 270 pm. [11]

Dua bentuk berkelium(III) bromida diketahui, monoklinik dengan koordinasi berkelium 6 dan ortorombik dengan koordinasi 8; [26] yang terakhir kurang stabil dan berubah menjadi fase sebelumnya setelah dipanaskan sekitar 350 °C. Fenomena penting untuk padatan radioaktif telah dipelajari untuk dua bentuk kristal ini: struktur sampel 249BkBr3 segar dan tua dipelajari menggunakan difraksi sinar-X selama periode lebih dari 3 tahun, sehingga berbagai fraksi 249Bk beta telah membusuk hingga 249Cf. Tidak ada perubahan struktur yang diamati pada transformasi 249BkBr3—249CfBr3, meskipun ortorombik bromida sebelumnya tidak dikenal untuk californium. Namun, perbedaan lain dicatat untuk 249BkBr3 dan 249CfBr3. Sebagai contoh, yang terakhir dapat direduksi dengan hidrogen menjadi 249CfBr2, tetapi yang pertama tidak bisa - hasil ini direproduksi pada sampel 249BkBr3 dan 249CfBr3 individu, juga pada sampel yang mengandung kedua bromida. [14] Pertumbuhan californium dalam berkelium terjadi pada tingkat 0,22% per hari dan merupakan hambatan intrinsik dalam mempelajari sifat berkelium. Selain kontaminasi kimia, 249Cf, sebagai pemancar alfa membawa kerusakan diri yang tidak diinginkan dari kisi kristal karena pemanasan sendiri yang dihasilkan. Ini bisa dihindari dengan melakukan pengukuran sebagai fungsi waktu dan memperkirakan hasil yang diperoleh. [13]

Berkelium(III) iodida membentuk kristal heksagonal dengan konstanta kisi a = 758,4 pm dan c = 2087 pm. [16] Oksihalida yang diketahui berkelium termasuk BkOCl, BkOBr dan BkOI; mereka semua mengkristal dalam kisi tetragonal. [27]

Senyawa anorganik lainnya

sunting

Pniktida

sunting

Monopniktida berkelium-249 dikenal dengan unsur nitrogen,[28][29] fosfor,[29] arsenik[29] dan antimon. [29] Mereka disiapkan oleh reaksi baik berkelium(III) hidrida (BkH3) atau logam berkelium dengan unsur-unsur ini pada suhu tinggi (sekitar 600 °C) di bawah vakum tinggi dalam ampul kuarsa. Mereka mengkristal dalam sistem kristal kubik dengan konstanta kisi 495.1 pm untuk BkN, 566.9 pm untuk BkP, 582.9 untuk BkAs dan 619.1 pm untuk BkSb. [29] Nilai konstanta kisi ini lebih kecil daripada yang ada di curium pniktida, tetapi sebanding dengan nilai terbium pniktida. [27]

Kalkogenida

sunting

Berkelium(III) sulfida, Bk2S3, telah disiapkan dengan mengolah oksida berkelium dengan campuran hidrogen sulfida dan karbon disulfida pada suhu 1130 °C, atau dengan langsung mereaksikan berkelium logam dengan sulfur. Prosedur ini menghasilkan kristal hitam kecoklatan dengan simetri kubik dan konstanta kisi a = 844 pm. [27]

Senyawa lain

sunting

Berkelium(III) dan berkelium(IV) hidroksida keduanya stabil dalam larutan natrium hidroksida 1 M. Berkelium(III) fosfat (BkPO4) telah disiapkan sebagai padatan, yang menunjukkan fluoresensi yang kuat di bawah laser argon (garis 514,5 nm). [30] Hidrida berkelium diproduksi dengan mereaksikan logam dengan gas hidrogen pada suhu sekitar 250 °C. [28] Mereka non-stoikiometrik dengan rumus nominal BkH2+x (0 <x <1). Sedangkan trihidrida memiliki simetri heksagonal, dihidrida mengkristal dalam struktur fcc dengan konstanta kisi a = 523 pm.[27] Beberapa garam berkelium lain diketahui, termasuk Bk2O2S, (BkNO3)3·4H2O, BkCl3·6H2O, Bk2(SO4)3·12H2O and Bk2(C2O4)3·4H2O.[13] Dekomposisi termal pada sekitar 600 °C dalam atmosfer argon (untuk menghindari oksidasi menjadi Bk2O) dari Bk2(SO4)3·12H2 menghasilkan kristal ortorombik yang berpusat pada tubuh dari berkelium (IV) oxysulfate (Bk2O2SO4). Senyawa ini stabil secara termal hingga setidaknya 1000 °C di atmosfer lembab. [31]

Senyawa organoberkelium

sunting

Berkelium membentuk kompleks 3Bk trigonal (η5–C5H5) dengan tiga cincin siklopentadienil, yang dapat disintesis dengan mereaksikan berkelium (III) klorida dengan Be berilosen cair (C5H5)2 pada sekitar 70° C. Ini memiliki warna kuning dan simetri ortorombik, dengan konstanta kisi a = 1411 pm, b = 1755 pm dan c = 963 pm dan kepadatan dihitung 2,47 g/cm3. Kompleks ini stabil untuk memanaskan hingga setidaknya 250 °C, dan menyublim tanpa meleleh pada sekitar 350 °C. Radioaktivitas berkelium yang tinggi secara bertahap menghancurkan senyawa dalam waktu beberapa minggu. [21][32] Satu cincin C5H5 dalam (η5–C5H5)3Bk dapat diganti dengan klorin untuk menghasilkan [Bk(C5H5)2Cl]2. Spektrum serapan optik dari senyawa ini sangat mirip dengan (η5–C5H5)3Bk.[31][33]

Referensi

sunting
  1. ^ Thompson, Stanley G.; Seaborg, Glenn T. (1950). "CHEMICAL PROPERTIES OF BERKELIUM". doi:10.2172/932812. 
  2. ^ a b Peterson, p. 55
  3. ^ Sullivan, Jim C.; Schmidt, K. H.; Morss, L. R.; Pippin, C. G.; Williams, C. (1988). "Pulse radiolysis studies of berkelium(III): preparation and identification of berkelium(II) in aqueous perchlorate media". Inorganic Chemistry. 27 (4): 597. doi:10.1021/ic00277a005. 
  4. ^ Holleman, p. 1956
  5. ^ Greenwood, p. 1265
  6. ^ Hobart, David E.; Peterson, Joseph R. (2006). "Berkelium". Dalam Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (PDF). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 3 (edisi ke-3rd). Dordrecht, the Netherlands: Springer. hlm. 1444–98. doi:10.1007/1-4020-3598-5_10. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2010-07-17. 
  7. ^ Peterson, p. 45
  8. ^ Peterson, J. (1967). "Crystal structures and lattice parameters of the compounds of berkelium I. Berkelium dioxide and cubic berkelium sesquioxide". Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. 3 (9): 327. doi:10.1016/0020-1650(67)80037-0. 
  9. ^ a b Baybarz, R. D. (1968). "The berkelium oxide system". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 30 (7): 1769. doi:10.1016/0022-1902(68)80352-5. 
  10. ^ Holleman, p. 1972
  11. ^ a b c d Peterson, p. 51
  12. ^ a b Holleman, p. 1969
  13. ^ a b c Peterson, p. 47
  14. ^ a b c Young, J. P.; Haire, R. G.; Peterson, J. R.; Ensor, D. D.; Fellows, R. L. (1980). "Chemical consequences of radioactive decay. 1. Study of californium-249 ingrowth into crystalline berkelium-249 tribromide: a new crystalline phase of californium tribromide". Inorganic Chemistry. 19 (8): 2209. doi:10.1021/ic50210a003. 
  15. ^ a b c d e f Greenwood, p. 1270
  16. ^ a b c d e Peterson, p. 48
  17. ^ Burns, J. (1975). "Crystallographic studies of some transuranic trihalides: 239PuCl3, 244CmBr3, 249BkBr3 and 249CfBr3". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 37 (3): 743. doi:10.1016/0022-1902(75)80532-X. 
  18. ^ a b Ensor, D. (1981). "Absorption spectrophotometric study of berkelium(III) and (IV) fluorides in the solid state". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 43 (5): 1001. doi:10.1016/0022-1902(81)80164-9. 
  19. ^ Keenan, Thomas K.; Asprey, Larned B. (1969). "Lattice constants of actinide tetrafluorides including berkelium". Inorganic Chemistry. 8 (2): 235. doi:10.1021/ic50072a011. 
  20. ^ Peterson, J. R.; Cunningham, B. B. (1968). "Crystal structures and lattice parameters of the compounds of berkelium—IV berkelium trifluoride☆". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 30 (7): 1775. doi:10.1016/0022-1902(68)80353-7. 
  21. ^ a b Laubereau, Peter G.; Burns, John H. (1970). "Microchemical preparation of tricyclopentadienyl compounds of berkelium, californium, and some lanthanide elements". Inorganic Chemistry. 9 (5): 1091. doi:10.1021/ic50087a018. 
  22. ^ Peterson, J. R.; Cunningham, B. B. (1968). "Crystal structures and lattice parameters of the compounds of berkelium—IIBerkelium trichloride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 30 (3): 823. doi:10.1016/0022-1902(68)80443-9. 
  23. ^ Peterson, J. R.; Young, J. P.; Ensor, D. D.; Haire, R. G. (1986). "Absorption spectrophotometric and x-ray diffraction studies of the trichlorides of berkelium-249 and californium-249". Inorganic Chemistry. 25 (21): 3779. doi:10.1021/ic00241a015. 
  24. ^ a b Peterson, p. 52
  25. ^ Burns, John H.; Peterson, Joseph Richard (1971). "Crystal structures of americium trichloride hexahydrate and berkelium trichloride hexahydrate". Inorganic Chemistry. 10: 147. doi:10.1021/ic50095a029. 
  26. ^ Peterson, p. 38
  27. ^ a b c d Peterson, p. 53
  28. ^ a b Stevenson, J.; Peterson, J. (1979). "Preparation and structural studies of elemental curium-248 and the nitrides of curium-248 and berkelium-249". Journal of the Less Common Metals. 66 (2): 201. doi:10.1016/0022-5088(79)90229-7. 
  29. ^ a b c d e Damien, D.; Haire, R. G.; Peterson, J. R. (1980). "Preparation and lattice parameters of 249Bk monopnictides". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 42 (7): 995. doi:10.1016/0022-1902(80)80390-3. 
  30. ^ Peterson, pp. 39–40
  31. ^ a b Peterson, p. 54
  32. ^ Christoph Elschenbroich Organometallic Chemistry, 6th Edition, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8351-0167-8, pp. 583–584
  33. ^ Peterson, p. 41

Bibliografi

sunting
 
Wikimedia Commons memiliki media mengenai Berkelium.
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Pengguna:RusdianaDablang/Senyawa-senyawa_berkelium&oldid=15013403"