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:243,061382541 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:

Symbol	OZ	Kurzform	1s	2s	2p	3s	3p	3d	4s	4p	4d	4f	5s	5p	5d	5f	6s	6p	6d	6f	7s	7p
Am	95	[Rn] 5f⁷ 7s²	2	2	6	2	6	10	2	6	10	14	2	6	10	7	2	6			2

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 eV

2. IE:

3. IE:

4. IE:

5. IE:

6. IE:

Elektronenbindungsenergie

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

K	LI	LII	LIII
1s	2s	2p_1/2	2p_3/2
124982	23808	22952	18510

MI	MII	MIII	MIV	MV
3s	3p_1/2	3p_3/2	3d_3/2	3d_5/2
6133	5739	4698	4096	3890

NI	NII	NIII	NIV	NV	NVI	NVII
4s	4p_1/2	4p_3/2	4d_3/2	4d_5/2	4f_5/2	4f_7/2
1620	1438	1165	880	829	461	446

OI	OII	OIII	OIV	OV
5s	5p_1/2	5p_3/2	5d_3/2	5d_5/2
365	298	219	116	106

PI	PII	PIII
6s	6s_1/2	6p_3/2
48	29	16

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:ω_K: 0,971; ω_L1: 0,22; ω_L2: 0,487; ω_L3: 0,473 Coster-Kronig-Übergänge:F₁₂: 0,03; F₁₃: 0,68; F₂₃: 0,222 Termsymbol:⁸S_7/2

Ionenradius

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

Ion	KoZ	I_effektiv	I_kristall	Anmerkungen
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:

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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