Plutonium(III)-chlorid

Plutonium(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Plutonium und Chlor. Es besitzt die Formel PuCl₃ und gehört zur Stoffklasse der Chloride.

Kristallstruktur
_ Pu^3+ 0 _ Cl^−
Kristallsystem	hexagonal
Raumgruppe	P63/m (Nr. 176)
Gitterparameter	a = 739,4 pm c = 424,3 pm
Koordinationszahlen	Pu[9], Cl[3]
Allgemeines
Name	Plutonium(III)-chlorid
Andere Namen	Plutoniumtrichlorid
Verhältnisformel	PuCl3
Kurzbeschreibung	grüner Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 13569-62-5 PubChem 19902959 Wikidata Q421272
Eigenschaften
Molare Masse	350,32 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,70 g·cm^−3[1]
Schmelzpunkt	767 °C[1]
Siedepunkt	1727 °C[1]
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar[2]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf^0	−229,8 ± 0,8 kcal·mol^−1[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Darstellung

Plutonium(III)-chlorid kann im durch Reaktion von Plutonium und Chlor im Vakuum oder einer Tetrachlorkohlenstoff-Argon-Atmosphäre gewonnen werden.[3]

${\displaystyle {\ce {2 Pu + 3 Cl2 -> 2 PuCl3}}}$

Ebenfalls möglich ist die Herstellung aus Plutonium(IV)-oxid mit Tetrachlorkohlenstoff.[3]

${\displaystyle {\ce {2 PuO2 + 4 CCl4 -> 2 PuCl3 + 4 COCl2 + Cl2}}}$

Andere Herstellungsmethoden sind die Chlorierung einer Plutonium(IV)-hydroxid mit Chlorwasserstoff oder die Umsetzung von Plutonium mit Wasserstoff zu Plutoniumhydrid und dessen anschließende Chlorierung mit Chlorwasserstoff oder die Reaktion von Plutonium(III)-oxalat-Decahydrat mit Hexachlorpropen.[3]

Eigenschaften

Plutonium(III)-chlorid bildet grüne Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 767 °C. In Wasser und in verdünnten Säuren ist es mit blauer Farbe löslich.[3] Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem in der Raumgruppe P6₃/m (Nr. 176) mit den Gitterparametern a = 739 pm und c = 424 pm und zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle. Seine Kristallstruktur ist isotyp mit Uran(III)-chlorid. In der Struktur werden die Plutoniumatome von je neun Chloratomen umgeben, als Koordinationspolyeder ergibt sich dabei ein dreifach überkapptes, trigonales Prisma.[4]

Mit Wasser bildet Plutonium(III)-chlorid ein Mono-, Tri- und Hexahydrat.[3]

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. Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, System Nr. 71, Transurane, Teil C, S. 129–135.
2. 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.
3. Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1301.
4. John H. Burns, J. R. Peterson, J. N. Stevenson: „Crystallographic Studies of some Transuranic Trihalides: ²³⁹PuCl₃, ²⁴⁴CmBr₃, ²⁴⁹BkBr₃ and ²⁴⁹CfBr₃“, in: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 1975, 37 (3), S. 743–749 (doi:10.1016/0022-1902(75)80532-X).

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).