Нитрид плутония

Нитрид плутония
Общие
Систематическое наименование	Нитрид плутония
Хим. формула	PuN
Физические свойства
Молярная масса	258,007 г/моль
Плотность	14,35 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	с разложением 2589 °C
Мол. теплоёмк.	50,2 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-289,9 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12033-54-4
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитрид плутония — бинарное неорганическое соединение азота и плутония с формулой PuN.

Физические и химические свойства

Нитрид плутония представляет собой кристаллическое соединение чёрного цвета. Кристаллическая решётка — гранецентрированная типа NaCl с параметрами a=0,4905 нм; z=4; пространственная группа Fm3m, однако вследствие радиоактивного распада плутония с испусканием α-лучей параметры кристаллической решётки со временем увеличиваются.

• ΔG^o₂₉₈(PuN) = −273,8 кДж/моль
• ΔS^o₂₉₈(PuN) = 67,7 Дж/моль·K

На воздухе нитрид плутония медленно окисляется до диоксида плутония. Порошкообразный нитрид плутония переходит в диоксид примерно за 1-3 суток, плотный окисляется значительно медленнее. Гидролиз нитрида плутония также приводит к диоксиду, в горячей воде гидролиз усиливается:

${\displaystyle {\mathsf {2PuN+6H_{2}O\rightarrow 2PuO_{2}\cdot H_{2}O+2NH_{3}+H_{2}}}}$

При растворении в кислотах образуются соответствующие соли Pu(III), реакционноспособность кислот по отношению к нитриду плутония уменьшается в ряду HNO₃ > HCl > H₃PO₄ > H₂SO₄, HF.

Получение и применение

Синтез нитрида плутония осуществляют по реакции гидридов плутония с азотом или аммиаком при температуре 650 °C и давлении 0,3 кПа.

Другим способом синтеза является восстановление иодида плутония(III) натрием в жидком аммиаке:

${\displaystyle {\mathsf {PuI_{3}+NH_{3}+3Na\rightarrow PuN\downarrow +3NaI}}}$

Нитрид плутония может быть использован в качестве топлива в ядерных реакторах.

Литература

• Кнунянц И. Л. и др. т.3 Мед-Пол // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
• Вейгель Ф., Кац Д., Сиборг Г. и др. Химия актиноидов. — М.: Мир, 1997. — Т. 2. — 664 с. — ISBN 5-03-001885-9.