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CHEMIE-MASTER-Periodensystem für den Schulgebrauch

Periodensystem für den Schulgebrauch von chemie-master.de


123456789101112131415161718
1H                He
2LiBe          BCNOFNe
3NaMg          AlSiPSClAr
4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBaLANHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRaACTRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
 
LanthanoideLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
ActinoideAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr

[237] u

93Np

Neptunium


  • Elementart:

    Actinoid

  • 7. Periode

    Q-Schale

  • Elektronenkonfiguration:

    [Rn]5f46d17s2

  • Schmelztemperatur:

    910 K bzw. 636,85 °C

  • Siedetemperatur:

    4273 K bzw. 3999,85 °C

  • Dichte:

    20,25 g/cm3

  • Oxidationsstufe(n):

    +5 (+3, +4, +6)

  • Elektronegativität:

    1,3

  • Atomradius:

    131 pm

  • Ionenradius [pm]:

    Np3+: 110
    Np4+: 95
    Np5+: 88
    Np6+: 82

  • 1. Ionisierungsenergie:

    604,55 kJ/mol

  • Erdkrustenhäufigkeit:

    4e-17 %


Neptunium (chemie-master.de - Website für den Chemieunterricht)

Name:

Benannt nach dem Planeten Neptun.

Entdeckung:

1940 von McMillan und Abelson als erstes künstlich hergestelltes Transuran-Element erhalten. Durch Bestrahlung von 238U mit Neutronen entsteht 239U, welches mit einer Halbwertszeit von 23,45 Minuten unter Aussendung von β-Strahlung in 239Np übergeht.

Eigenschaften:


Neptunium ist ein silberweißes, gut dehn- und biegbares, radioaktives Metall. Es existieren mindestens drei Modifikationen:
α-Neptunium   orthorhombisch Dichte 20,25 g/cm3
β-Neptunium oberhalb 280 °C tetragonal Dichte 19,36 g/cm3 (bei 313 °C)
γ-Neptunium oberhalb 577 °C kubisch Dichte 18,0 g/cm3 (bei 600 °C)

Im Vergleich mit den in der Reihe der Actinoiden benachbarten Elementen Uran und Plutonium zeigen sich deutliche Unnterschiede im chemischen Verhalten. Neptunium ähnelt mehr dem vorhergehenden Uran als dem nachfolgenden Plutonium. Dies gilt insbesondere für seine wässrigen Lösungen.


Neptunium bildet Tri- und Tetrahalogenide wie NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3 und NpI3. Die Oxide des Neptuniums entsprechen in ihrer Zusammensetzung denen des Urans, z.B. existieren auch Np3O8 und NpO2.

Vorkommen:

Neptunium findet sich in winzigen Spuren in Uranerzen, wo es durch Auftreffen von Neutronen auf Kerne von 238U entsteht. Verwertbare Mengen können nur künstlich in Kernreaktoren hergestellt werden.

Herstellung:

In Kilogramm-Mengen wird heute 237Np (Halbwertszeit 2,14 ×106 Jahre) in Kernreaktoren gewonnen. Durch Reduktion von Neptuniumfluorid NpF3 mit Barium- oder Lithium-Dampf wird bei ca. 1200 °C das reine Metall erhalten.

Verwendung:

Aus 237Np wird durch Neutronenbeschuss 238Pu für Radionuklidbatterien hergestellt (siehe Plutonium). Wegen der zunehmenden Verwendung des 238Pu gewinnt die Erzeugung von 237Np an Bedeutung.

Isotope:

Radioaktivität Nur Radionuklide, keine stabilen Isotope.
Die Radionuklide 237Np und 240Np sind Bestandteile natürlicher Zerfallsreihen:
237Np (HWZ 2,144 × 106 Jahre, Neptunium-Zerfallsreihe)
240Np (HWZ 61,9 Minuten, Thorium-Zerfallsreihe)

Redox-Potenziale:

Np ⇌ Np3+ + 3 e– –1,900 Volt
Np3+/Np4+ –0,16 Volt
Np3+/NpO2+ +0,45 Volt
Np3+/NpO22+ +0,68 Volt
Np4+/NpO2+ +0,74 Volt
Np4+/NpO22+ +0,94 Volt