Trifluorure de neptunium

Le trifluorure de neptunium est un composé chimique de formule NpF₃. Il se présente sous la forme d'un solide violet cristallisé dans le système trigonal selon le groupe d'espace P3c1 (n^o 165)^[4]. Il peut être obtenu en faisant réagir de l'oxyde de neptunium(IV) NpO₂ avec du fluorure d'hydrogène dans un flux d'hydrogène H₂ à 500 °C^[4] :

2 NpO₂ + H₂ + 6 HF ⟶ 2 NpF₃ + 4 H₂O.

Trifluorure de neptunium
__ Np3+     __ F− Structure cristalline du fluorure de neptunium(III)
Identification
Synonymes	fluorure de neptunium(III)
No CAS	16852-37-2
Apparence	solide violet[1]
Propriétés chimiques
Formule	F3NpNpF3
Masse molaire[2]	294 g/mol F 19,39 %, Np 80,63 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 425 °C[3]
Cristallographie
Système cristallin	trigonal[4]
Classe cristalline ou groupe d’espace	P3c1 (no 165) [4] trigonal Hermann-Mauguin : ${\displaystyle P\ {\bar {3}}\ 2/c\ 1\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle P{\bar {3}}c1\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle D_{3d}^{4}\,}$
Paramètres de maille	a = 712,9 pm, c = 728,8 pm[4]
Précautions
Composé radioactif
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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On peut également l'obtenir en faisant réagir une solution aqueuse de neptunium avec des sels de fluorure dans un milieu faiblement acide :

Np³⁺_(aq) + 3 F⁻_(aq) ⟶ NpF_{3 (s)}↓.

Le tétrafluorure de neptunium NpF₄ est réduit en trifluorure de neptunium NpF₃ par un flux d'hydrogène H₂^[4] :

NpF₄ + H₂ ⟶ 2 NpF₃ + 2 HF.

Réactions

Le trifluorure de neptunium est fluoré en hexafluorure de neptunium dans un flux de fluor F₂ gazeux à 500 °C^[5] :

2 NpF₃ + 3 F₂ ⟶ 2 NpF₆.

L'oxydation du trifluorure de neptunium avec un mélange d'oxygène et de fluorure d'hydrogène conduit au tétrafluorure de neptunium NpF₄^[6] :

4 NpF₃ + O₂ + 4 HF ⟶ 4 NpF₄ + 2 H₂O.

Il peut également se former du NpF₄ et du NpO₂ à la suite d'une réaction inhabituelle avec l'oxygène^[7] :

4 NpF₃ + O₂ ⟶ 3 NpF₄ + NpO₂.

Le neptunium métallique peut être obtenu à partir de ses composés par réduction, par exemple en faisant réagir du trifluorure de neptunium avec du baryum ou du lithium élémentaires à 1 200 °C :

2 NpF₃ + 3 Ba ⟶ 2 Np + 3 BaF₂.

Notes et références

1. (de) A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102^e éd., Walter de Gruyter, 2007, p. 1969. (ISBN 978-3-11-017770-1)
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. (en) « Neptunium trifluoride », sur webelements.com (consulté le 27 décembre 2021).
4. (de) C. Keller, « Die Chemie des Neptuniums », Fortschritte der Chemischen Forschung, 1969/70, 13/1, p. 69, DOI 10.1007/BFb0051170.
5. (en) John G. Malm, Bernard Weinstock et E. Eugene Weaver, « The Preparation and Properties of NpF₅; a Comparison with PuF₅ », The Journal of Physical Chemistry, vol. 62, n^o 12,‎ décembre 1958, p. 1506-1508 (DOI 10.1021/j150570a009, lire en ligne)
6. (de) « Neptuniumverbindungen », sur spektrum.de, 1998 (consulté le 27 décembre 2021).
7. Manuel Gmelin de chimie minérale, Système n^o 71, Transuraniens, partie C, p. 101–104.

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