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Americium

Chemie und Physik des chemischen Elements Americium.



Americium Chemie

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:243,061382541 u Periodensystem-Stellung:Actinoide, 7. Periode, f-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Actinoide, Transurane, Metalle. Entdeckung:1944 - Glenn T. Seaborg, Ralph A. James, Leon O. Morgan, Albert Ghiorso. 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 Termsymbol:8S7/2

 

Ionenradius

Ionenradien der Am(II)-, Am(III)- und Am(IV)-Kationen in pm:

IonKoZIeffektivIkristallAnmerkungen
Am2+
Am3+
Am3+
Am4+
Am4+
8
6
8
6
8
126
97,5
109
85
95
140
111,5
 
99
 

 

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 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 = 346,81 pm, c = 1124,1 pm; Z = 4 Raumgruppe:P63/mmc - Nr. 194; A3´ Pearson-Symbol:hP4 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, A1 - mit a = 489,4 pm).

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 16.05.2020.



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