Einsteinium

Einsteinium - chemisches Zeichen Es, Ordnungszahl 99 - ist ein radioaktives, nur künstlich zugängliches, silberweißes, kubisch kristallisierendes, metallisches, chemisches Element aus der Gruppe der Actiniden, speziell der Transurane. Das radioaktive Metall wurde erstmals 1952 im Zusammenhang mit Kernwaffentests nachgewiesen; später konnten verschiedene Einsteinium-Nuklide durch Neutronenbeschuss leichterer Elemente synthetisiert werden.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Einsteinium

 

Das Es-Atom - und damit das chemische Element Einsteinium - ist eindeutig durch die 99 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Einsteinium-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

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

 

Elektronenkonfiguration

Symbol	OZ	Kurzform	1s	2s	2p	3s	3p	3d	4s	4p	4d	4f	5s	5p	5d	5f	6s	6p	6d	6f	7s	7p
Es	99	[Rn] 5f11 7s2	2	2	6	2	6	10	2	6	10	14	2	6	10	11	2	6			2

 

Ionisierungsenergien

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

1. IE:

6,42 eV

2. IE:

12,0 eV

3. IE:

eV

4. IE:

eV

5. IE:

eV

6. IE:

eV

 

Elektronenbindungsenergie

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

K	LI	LII	LIII
1s	2s	2p1/2	2p3/2
138396	26782	25865	20384

 

MI	MII	MIII	MIV	MV
3s	3p1/2	3p3/2	3d3/2	3d5/2
6981	6558	5259	4617	4368

 

NI	NII	NIII	NIV	NV	NVI	NVII
4s	4p1/2	4p3/2	4d3/2	4d5/2	4f5/2	4f7/2
1883	1683	1336	1029	965	564	546

 

OI	OII	OIII	OIV	OV
5s	5p1/2	5p3/2	5d3/2	5d5/2
434	357	255	142	127

 

PI	PII	PIII
6s	6s1/2	6p3/2
57	35	17

 

Weitere Daten

 

Spektrallinien des Einsteiniums

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

 

 

Einsteinium ist - wie die anderen Actiniden - ein reaktives Element und in der Oxidationsstufe +III am stabilsten; das Einsteinium(III)-Ion ruft in Lösungen einen hellrosa-Farbton hervor.

Bestätigt wurde auch die Existenz des für Actiniden ungewöhnlichen Es⁺²-Kations, das durch Reduktion von Einsteinium(III) mit Samarium(II)-chlorid erhalten wurde.

Die Oxidationsstufe +IV wird postuliert, wurde aber noch nicht nachgewiesen.

 

Chemische Daten

 

Die nachfolgende Tabelle führt einige berechnete bzw. experimentell ermittelte physikalische Daten bzw. Materialeigenschaften des Einsteiniums auf.

 

Die durch die Radioaktivität von Einsteinium verursachte Selbstschädigung ist so stark, dass das Kristallgitter schnell zerstört wird; die Energiefreisetzung bei diesem Vorgang beträgt etwa 1000 Watt pro Gramm ²⁵³Es und verursacht ein sichtbares Leuchten der Probe. Neben der oben genannten Kristallstruktur gibt es noch einen Bericht über bei Raumtemperatur hexagonales Einsteinium mit a = 398 pm und c = 650 pm, das sich beim Erhitzen auf 300 °C in die fcc- Phase umwandelt [vgl. Haire, 1986].

Aufgrund der geringen Menge der verfügbaren Proben wurde der Schmelzpunkt von Einsteinium durch Beobachtung der Erwärmung der Probe in einem Elektronenmikroskop abgeleitet. Daher könnten die Oberflächeneffekte in kleinen Proben den Schmelzpunkt verringern.

 

[1] - A. Ghiorso et al.:
New Elements Einsteinium and Fermium, Atomic Numbers 99 and 100.
In: Physical Review, 1955, DOI 10.1103/PhysRev.99.1048.

[2] - R. G. Haire:
Preparation, properties, and some recent studies of the actinide metals.
In: Journal of the Less Common Metals, 1986, DOI 10.1016/0022-5088(86)90554-0.

 

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Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 02.02.2020.

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