← Periyodik Tabloya Dön
Cf 98

Californium (Cf)

actinide
Periyot: 7 Blok: f

Solid

Standart Atom Ağırlığı

[251]

Elektron dizilimi

[Rn] 7s2 5f10

Erime noktası

899,85 °C

Kaynama noktası

Mevcut değil

Yoğunluk

1,51e+4 kg/m³

Yükseltgenme basamakları

+2, +3, +4, +5

Elektronegatiflik (Pauling)

1,3

İyonlaşma enerjisi (1.)

6,281878 eV

Keşif yılı

1950

Atom yarıçapı

Mevcut değil

Ayrıntılar

Adının kökeni Named after the state and University of California.
Keşfedildiği ülke United States
Keşfedenler G.T.Seaborg, S.G.Tompson, A.Ghiorso, K.Street Jr.

Californium is a synthetic actinide and one of the heaviest elements obtainable in microgram to milligram quantities. Its chemistry is dominated by the +3 oxidation state and resembles that of other late actinides and lanthanides, though +2 and +4 chemistry is also known under suitable conditions. The isotope ²⁵²Cf is notable for intense spontaneous fission neutron emission, making the element technologically significant despite its extreme scarcity.

Californium does not occur naturally in the Earth’s crust. It was first synthesized in 1950 by Glenn T. Seaborg and his team at the University of California using the reaction 242Cm (4He, n) 245Cf. The element was named for the state where it was first synthesized.

Californium is the second half of the actinide series where its f electrons are further removed or shielded from the valence electrons that those of the lighter actinides. Thus californium resembles the behavior of the lanthanide elements exhibiting divalent, trivalent, and tetravalent oxidation states in solid-state compounds. In solution, the trivalent state is the most stable however the divalent, tetravalent and a possible pentavalent state have been reported. The existence of Cf(V) is questionable.

Californium metal is fairly reactive. On standing in air or moisture, small pieces or foils of Cf metal quickly form an oxide but not in a violent reaction. Two methods have been successful for preparation of Cf metal: reduction of californium trifluoride with lithium metal at elevated temperature and using thorium or lanthanum metal to reduce californium oxide (R. G. Haire, 1982). The largest amount of metal prepared at one time was about 10 milligrams. The metal was eventually determined to be trivalent with a room-temperature double hexagonal close-packed structure. A face centered cubic structure has also been observed for californium metal at high temperature.

Some alloys and numerous solid-state compounds have been prepared with californium in spite of the fact that only small amounts of the element are available at any one time. Californium compounds include oxides, halides, oxyhalides, pnictides, chacogenides hydrides, tellurides, oxysulfate and oxysulfide to name a few. Some organo-californium coumpounds have also been prepared.

Because californium is a very efficient source of neutrons, many new uses are expected for it. It has already found use in neutron moisture gauges and in well-logging (the determination of water and oil-bearing layers). It is also being used as a portable neutron source for discovery of metals such as gold or silver by on-the-spot activation analysis. 252Cf is now being offered for sale by the Oak Ridge National Laboratory at a cost of $10/mg. As of May, 1975, more than 63 mg have been produced and sold. It has been suggested that californium may be produced in certain stellar explosions, called supernovae, for the radioactive decay of 254Cf (55-day half-life) agrees with the characteristics of the light curves of such explosions observed through telescopes. This suggestion, however, is questioned.

Further reading: Richard G. Haire (2006) Chapter 11, "The Chemistry of the Actinide and Transactinide Element," Third Edition, L. R. Morss, J. Fuger, and N. M. Edelstein, Eds, Springer Publishers.

This element reviewed and Updated by Dr. David Hobart, 2011

Californium was first produced by Stanley G. Thompson, Glenn T. Seaborg, Kenneth Street, Jr. and Albert Ghiorso working at the University of California, Berkeley, in 1950. They bombarded atoms of curium-242 with helium ions using a device known as a cyclotron. This produced atoms of californium-245, an isotope with a half-life of about 45 minutes, and a free neutron.

Californium, the sixth transuranium element to be discovered, was produced by Thompson, Street, Ghioirso, and Seaborg in 1950 by bombarding microgram quantities of 242Cm with 35 MeV helium ions in the Berkeley 60-inch cyclotronproducing 244Cf. Since the lanthanide homologue of californium (dysprosium) has a stable trivalent state in aqueous solution it was anticipated that californium would exhibit a stable trivalent state as well. This accurate prediction allowed for the successful chromatographic separation of californium from other actinides and for its unequivocal identification.

Görseller

Özellikler

Kimyasal

Elektronegatiflik (Pauling)
1,3 Tüm elementlerin Elektronegatiflik (Pauling) değerlerini karşılaştır →
Elektron ilgisi
-0,5 eV (negatif değer — atomun ek bir elektron bağlaması beklenmez)
İyonlaşma enerjisi (1.)
6,281878 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (1.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (2.)
12,000041 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (2.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (3.)
22,400077 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (3.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (4.)
37,70013 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (4.) değerlerini karşılaştır →
İyonlaşma enerjisi (5.)
51,900179 eV Tüm elementlerin İyonlaşma enerjisi (5.) değerlerini karşılaştır →
Yükseltgenme basamakları
+2, +3, +4, +5 Tüm elementlerin Yükseltgenme basamakları değerlerini karşılaştır →
Değerlik elektronları
3 Tüm elementlerin Değerlik elektronları değerlerini karşılaştır →
Elektron dizilimi
[Rn] 7s2 5f10

Termodinamik

Süblimleşme ısısı
4,042079 eV
Atomlaşma ısısı
4,042079 eV
Atomlaşma entalpisi
2,031404 eV

Bolluk

Mevcut değil

Kristal Yapı

Mevcut değil

Elektronik Yapı

Kabuk başına elektron sayısı
2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 Tüm elementlerin Kabuk başına elektron sayısı değerlerini karşılaştır →

Tanımlayıcılar

CAS numarası
7440-71-3 Tüm elementlerin CAS numarası değerlerini karşılaştır →
Terim simgesi
5I8
InChI
InChI=1S/Cf
InChI Anahtarı
HGLDOAKPQXAFKI-UHFFFAOYSA-N

Elektron Dizilimi Ölçülmüş

İyon yükü
Protonlar 98
Elektronlar 98
Yük Nötr
Dizilim Cf: 5f¹⁰ 7s²
Elektron dizilimi
Ölçülmüş
[Rn] 5f¹⁰ 7s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f¹⁰ 7s²
Orbital diyagramı
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
6/6
7s
2/2
5f
10/14 4↑
Toplam elektron sayısı: 98 Eşleşmemiş: 4 ?

Atom modeli

Protonlar 98
Nötronlar 153
Elektronlar 98
Kütle numarası 251
Kararlılık Radyoaktif

İzotoplar nötron sayısını, kütleyi ve kararlılığı değiştirir; nötr bir atomun elektron dizilimini değiştirmez.

Şematik atom modeli, ölçekli değildir.

Atomik Parmak İzi

Emisyon / Soğurma Spektrumu

0 / 0 (0 0 çizginin şiddet verisi var)
Ölçülmüş
Emisyon Görünür: 380–750 nm

İzotop Dağılımı

Kararlı izotop yok.

Kütle numarasıAtom kütlesi (u)Doğal bollukYarı ömür
251 Radyoaktif251,0795886 ± 0,0000048Mevcut değil898 yıl
249 Radyoaktif249,0748539 ± 0,0000023Mevcut değil351 yıl
248 Radyoaktif248,0721851 ± 0,0000057Mevcut değil333.5 gün
255 Radyoaktif255,09105 ± 0,00022Mevcut değil85 dakika
254 Radyoaktif254,087324 ± 0,000013Mevcut değil60.5 gün
Ölçülmüş

Faz / Hâl

1 atm / 101,325 kPa
Katı 25 °C (298,15 K)

Neden: süblimleşme noktasının (899,85 °C) 874,9 °C altında

Süblimleşme noktası 899,85 °C
0 K Mevcut sıcaklık: 25 °C 6000 K
Faz çizelgesi

Şematik, ölçekli değil

Katı
Gaz
Süblimleşme
25°C
Katı
Sıvı
Gaz
Mevcut

Faz geçiş noktaları

Süblimleşme noktası Literatür
899,85 °C
Mevcut faz Hesaplanmış
Katı

Geçiş enerjileri

Süblimleşme ısısı Literatür
4,042079 eV

Süblimleşme noktasında 1 mol maddeyi süblimleştirmek için gereken enerji

Yoğunluk

Referans yoğunluk Literatür
1,51e+4 kg/m³

Standart koşullarda

Mevcut yoğunluk Hesaplanmış
1,51e+4 kg/m³

Standart koşullarda

Atomik Spektrumlar

98 kayıttan 10 tanesi gösteriliyor. İyon yüküne göre sıralandı (artan).

Spektral Çizgi Kayıtları ?

İyonYükToplam çizgi sayısıGeçiş olasılıklarıDüzey gösterimleri
Cf I 02600
Cf II +11000
NIST Spektral Çizgi Kayıtları →

Enerji Düzeyi Kayıtları ?

İyonYükDüzeyler
Cf I 02
Cf II +12
Cf III +22
Cf IV +32
Cf V +42
Cf VI +52
Cf VII +62
Cf VIII +72
Cf IX +82
Cf X +92
NIST Enerji Düzeyi Kayıtları →
98 Cf 251

Californium — Atomik Orbital Görselleştiricisi

[Rn]7s25f10
Enerji düzeyleri 2 8 18 32 28 8 2
Yükseltgenme basamakları +2, +3, +4, +5
HOMO 5f n=5 · l=3 · m=-3
Californium — Atomik Orbital Görselleştiricisi Ön İzlemesi
Three.js yalnızca istek üzerine yüklenir
98 Cf 251

Californium — Kristal Yapı Görselleştiricisi

Kristal yapı verileri mevcut değil

İyon Yarıçapları

YükKoordinasyonSpinYarıçap
+36Mevcut değil95 pm
+39Mevcut değil112.6 pm
+46Mevcut değil82.1 pm
+48Mevcut değil92 pm

Bileşikler

Cf
251,080 u
Cf
249,075 u
Cf
252,082 u
Cf
250,076 u
Cf
246,069 u
Cf
248,072 u
Cf
251,080 u
Cf
254,087 u
Cf
253,085 u
Cf
244,066 u

İzotoplar (5)

Twenty isotopes ranging in atomic mass from 237 to 256 have been reported for californium however the existence of the isotopes with mass of 237 and 238 has not yet been confirmed. The isotope 249Cf results from the beta decay of 249Bk while the heavier isotopes are produced by intense neutron irradiation by nuclear reactors or in thermonuclear explosions. The existence of the isotopes 249Cf, 250Cf, 251Cf, and 252Cf makes it feasible to isolate californium in weighable amounts so that its physicochemical properties can be investigated with macroscopic quantities. The first well-defined structure of a californium compound was the oxychloride by Cunningham and Wallmann a decade after discovery of the element. Microgram quantities of californium have been produced in the High Flux Isotope Reactor (HFIR) at Oak Ridge National Laboratory (ORNL) in Tennessee and in Dimitrovgrad high-flux reactors in Russia. Californium-252 is a very strong neutron emitter. One microgram releases 170 million neutrons per minute, which presents biological hazards. Cf-252 also decays by energetic alpha emission (half-life 2.65 years, 6.1 MeV). Proper safeguards should be used when handling californium isotopes.

Kütle numarasıAtom kütlesi (u)Doğal bollukYarı ömürBozunma türü
251 Radyoaktif251,0795886 ± 0,0000048Mevcut değil898 yıl
α ≈100%SF ?
249 Radyoaktif249,0748539 ± 0,0000023Mevcut değil351 yıl
α =100%SF =5.0e-7±0.4%
248 Radyoaktif248,0721851 ± 0,0000057Mevcut değil333.5 gün
α ≈100%SF =0.0029±0.3%
255 Radyoaktif255,09105 ± 0,00022Mevcut değil85 dakika
β- =100%SF ?α ?
254 Radyoaktif254,087324 ± 0,000013Mevcut değil60.5 gün
SF =99.69±0.2%α =0.31±0.2%2β- ?
251 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 251,0795886 ± 0,0000048
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 898 yıl
Bozunma türü
α ≈100%SF ?
249 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 249,0748539 ± 0,0000023
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 351 yıl
Bozunma türü
α =100%SF =5.0e-7±0.4%
248 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 248,0721851 ± 0,0000057
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 333.5 gün
Bozunma türü
α ≈100%SF =0.0029±0.3%
255 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 255,09105 ± 0,00022
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 85 dakika
Bozunma türü
β- =100%SF ? +1
254 Radyoaktif
Atom kütlesi (u) 254,087324 ± 0,000013
Doğal bolluk Mevcut değil
Yarı ömür 60.5 gün
Bozunma türü
SF =99.69±0.2%α =0.31±0.2% +1

Genişletilmiş Özellikler

Kovalent Yarıçaplar (Genişletilmiş)

Kovalent yarıçap (Pyykkö)
168 pm
Kovalent yarıçap (Pyykkö, çift bağ)
140 pm

Van der Waals Yarıçapları

Alvarez
305 pm
UFF
331,3 pm

Numaralandırma Ölçekleri

Mendeleev
32
Pettifor
39
Glawe
42

Elektronegatiflik Ölçekleri

Ghosh
0

Kutuplanabilirlik ve Dispersiyon

Dipol kutuplanabilirliği
122 a.u.
Dipol kutuplanabilirliği (belirsizlik)
20 a.u.

Faz Geçişleri ve Allotroplar

Erime noktası1173,15 K

Yükseltgenme Basamağı Kategorileri

+3 main
+4 extended
+2 extended
+5 extended

İleri Düzey Referans Verileri

Kristal Yarıçaplarının Ayrıntıları (4)
YükCNSpinrcrystal (pm)Köken
3VI109from r^3 vs V plots,
4VI96,1from r^3 vs V plots,
4VIII106
3IX—126,6
İzotop Bozunma Türleri (47)
İzotopModŞiddet
237A70%
237SF30%
237B+—
238SF97,5%
238A2,5%
239A65%
239B+—
240A98,5%
240SF1,5%
240B+—

Ek Veriler

Kaynaklar

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Cf

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Californium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Lisans notu: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Californium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Lisans notu: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Californium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Californium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Californium

This section provides all form of data related to element Californium.

9 PubChem Elements
Californium

The element property data was retrieved from publications.

Son güncelleme:

Veriler doğrulandı:

İçerik, en güncel bilimsel verilerle karşılaştırılarak gözden geçirilir.