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Americium

Chemie und Physik des chemischen Elements Americium.



Americium

Americium - chemisches Zeichen Am, Ordnungszahl 95 - ist ein künstliches, chemisches Element der Actinoidengruppe (Transurane). Im Periodensystem der Elemente befindet es sich in der 7. Periode (f-Block).

In chemischen Verbindungen liegt das Metall in der Regel im Oxidationszustand +3 vor. Es wurden aber auch Americium-Verbindungen mit Oxidationsstufen zwischen +2 bis +7 beobachtet.

In der Natur tritt Americium höchstens in vernachlässigbar kleinen Spuren im Zuge radioaktiver Prozesse auf. Lokal messbare Mengen sind Resultat der Kernwaffentests und der Nukleartechnik.

Technisch wird Americium als α- und γ-Strahlenquelle so wie als Neutronenquelle in geringem Umfang eingesetzt. Einige der Americium-Isotope sind Ausgangsmaterialien bei der Herstellung anderer Elemente.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Americium

Bezeichnung:Americium Symbol:Am Ordnungszahl:95 Atommasse:[243] u Periodensystem-Stellung:Actinoide, 7. Periode, f-Block Gruppen-Zugehörigkeit:Actinoide, Transurane, Metalle Entdeckung:1944 Bedeutung des Namens:Amerika Historische Bezeichnungen:Amerikum (veraltete dt. Schreibweise); Pandemonium (scherzhaft, s. d.) Irdisches Vorkommen:Künstliches, radioaktives chemisches Element. Englischer Name:Americium CAS-Nummer:7440-35-9 InChI-Key:LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N

 

Das Americium-Atom

Das Am-Atom - und damit das chemische Element Americium - ist eindeutig durch die 95 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Actinium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Americium-Isotope bzw. Americium-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die relative Atommasse wird mit 243 u angegeben (stabilstes Isotop).

 

Elektronenkonfiguration

Die Elektronenkonfiguration des Americiums im ungeladenen Grundzustand:

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p6d6f7s7p
Am95[Rn] 5f7 7s2 226261026101426107262

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Americium-Atom zu trennen.

1. IE: 5,9738 eV2. IE: eV3. IE: eV4. IE: eV5. IE: eV6. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Americium-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
124982238082295218510

 

MIMIIMIIIMIVMV
3s3p1/23p3/23d3/23d5/2
61335739469840963890

 

NINIINIIINIVNVNVINVII
4s4p1/24p3/24d3/24d5/24f5/24f7/2
162014381165880829461446

 

OIOIIOIIIOIVOV
5s5p1/25p3/25d3/25d5/2
365298219116106

 

PIPIIPIII
6s6s1/26p3/2
482916

 

Weitere Daten

Atomradius:184 pm (berechnet)
175 pm (empirisch, nach Slater)
Kovalente Radien:180(6) pm (nach Cordero et al.)
166 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
135 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:228,5 pm Molvolumen:17,63 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,971; ωL1: 0,22; ωL2: 0,487; ωL3: 0,473 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,03; F13: 0,68; F23: 0,222

 

Spektrallinien des Americiums

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Americiums mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Americium-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:1,30 nach PaulingElektronaffinität:0,1 eV bzw. 9,93 kJ mol-1Oxidationsstufen:+ 3 + 2, + 4, + 5, + 6, (+ 7)

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Americiums

Die nachfolgende Tabelle führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen Americiums auf. Soweit nicht anders angegeben beziehen sich die Werte auf α-Americium Am-243.

Schmelzpunkt:1176 °C Schmelzenthalpie (molar):14,39 kJ mol-1 Siedepunkt:2607 °C Verdampfungsenthalpie:238,5 kJ mol-1 Wärmekapazität:62,7 J mol-1 K-1 (molar) Debye-Temperatur:121 K Thermische Leitfähigkeit:10 W m-1 K-1 Elektrische Leitfähigkeit:147,1 A V -1 m-1 bei 20 °C Elektrischer Widerstand:0,69 μΩ m Dichte:12 g cm-3 Kristallstruktur:Doppelt-hexagonal dichteste Kugelpackung - dhcp - Schichtfolge ABAC Gitterkonstanten:a = 346,8 pm, c = 1124 pm; Z = 4 Raumgruppe:P63/mmc - Nr. 194 Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:7,1 × 10-4 cm3 mol-1

 

Unter normalen Bedingungen liegt Americium in der beschriebenen alpha-Modifikation vor. β-Am ist eine weitere bekannte Form, die sich unter hohem Druck bildet und kubisch-flächenzentriert kristallisiert (Raumgruppe Fm3m - Nr. 225 - mit a = 489 pm).

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 24.01.2019.



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