Solution chemistryEdit

wanneer het zich in een waterige oplossing bevindt, kan neptunium bestaan in een van de vijf mogelijke oxidatietoestanden (+3 tot +7) en elk van deze stoffen heeft een karakteristieke kleur. De stabiliteit van elke oxidatietoestand is sterk afhankelijk van verschillende factoren, zoals de aanwezigheid van oxiderende of reducerende stoffen, pH van de oplossing, de aanwezigheid van coördinatie-complexvormende liganden en zelfs de concentratie van neptunium in de oplossing.,Neptunium(III)

Np(III) of Np3+ bestaat als gehydrateerde complexen in zure oplossingen, Np(H
2O)3+
n. Het is een donkerblauwpaars en is analoog aan zijn lichtere congeneer, het roze zeldzame aardion PM3+. In aanwezigheid van zuurstof wordt het snel geoxideerd tot Np(IV) tenzij er ook sterke reductiemiddelen aanwezig zijn. Toch is het het op een na minst gemakkelijk gehydrolyseerde neptuniumion in water, en vormt het npoh2 + – ion. Np3+ is het overheersende neptuniumion in oplossingen met pH 4-5.,Neptunium(IV) Neptunium(V)

Np(V) of NpO+
2 is groenblauw in waterige oplossing, waarin het zich gedraagt als een sterk Lewis zuur. Het is een stabiel ion en is de meest voorkomende vorm van neptunium in waterige oplossingen., In tegenstelling tot de naburige homologen UO+
2 en PuO+
2, is NPO+
2 niet spontaan onevenredig behalve bij zeer lage pH en hoge concentratie:

2 NpO+
2 + 4 H+ ⇌ Np4+ + NpO2+
2 + 2 H2O

het hydrolyseert in basisoplossingen tot npo2oh en NPO
2(OH)−

Neptunium(VI)

NP(VI) of NPO2+
2, het neptunylion, heeft een lichtroze of roodachtige kleur in een zure oplossing en geelgroen anders. Het is een sterk Lewis zuur en is het belangrijkste neptuniumion dat wordt aangetroffen in oplossingen met pH 3-4., Hoewel het stabiel is in zure oplossingen, is het vrij gemakkelijk gereduceerd tot het NP(V) – ion, en het is niet zo stabiel als de homologe zeswaardige ionen van zijn buren uranium en plutonium (de uranyl-en plutonylionen). Het hydrolyseert in basisoplossingen tot de oxo-en hydroxo-ionen NpO2OH+, (NpO
2)
2 (OH)2+
2, en(NpO
2)
3(OH)+

Neptunium(VII)

Np (VII) is donkergroen in een sterk basische oplossing. Hoewel de chemische formule in basisoplossing vaak wordt aangehaald als NpO3 –
5, is dit een vereenvoudiging en de echte structuur is waarschijnlijk dichter bij een hydroxosoort zoals 3−
., Np (VII) werd voor het eerst opgesteld in basic solution in 1967. In sterk zure oplossing wordt Np(VII) gevonden Als NpO+
3; water reduceert dit snel tot Np(VI). De hydrolyseproducten zijn niet gekarakteriseerd.

HydroxidesEdit

de oxiden en hydroxiden van neptunium zijn nauw verwant aan de ionen ervan. In het algemeen zijn NP-hydroxiden op verschillende oxidatieniveaus minder stabiel dan de actiniden ervoor op het periodiek systeem zoals thorium en uranium en stabieler dan die erna zoals plutonium en americium., Dit fenomeen is omdat de stabiliteit van een ion toeneemt naarmate de verhouding van het atoomnummer tot de straal van het ion toeneemt. Aldus zullen actiniden hoger op het periodiek systeem gemakkelijker hydrolyse ondergaan.

Neptunium (III) hydroxide is vrij stabiel in zure oplossingen en in omgevingen waar zuurstof ontbreekt, maar het oxideert snel tot IV in aanwezigheid van lucht. Het is niet oplosbaar in water. Np(IV) – hydroxiden bestaan voornamelijk als elektrisch neutrale NP (OH)4 en de milde oplosbaarheid ervan in water wordt helemaal niet beïnvloed door de pH van de oplossing., Dit suggereert dat de andere NP(IV) hydroxide, NP(OH)−
5, geen significante aanwezigheid heeft.

omdat het NP (V) – ion NpO+
2 zeer stabiel is, kan het alleen bij hoge zuurtegraad een hydroxide vormen. Wanneer geplaatst in een 0,1 M natriumperchloraat oplossing, reageert het niet significant voor een periode van maanden, hoewel een hogere molaire concentratie van 3,0 M zal resulteren in het reageren op de vaste hydroxide NpO2OH bijna onmiddellijk. Np (VI) hydroxide is meer reactief, maar het is nog steeds vrij stabiel in zure oplossingen., Het zal de verbinding NpO3· H2O vormen in aanwezigheid van ozon onder verschillende druk van kooldioxide. Np (VII) is niet goed onderzocht en er zijn geen neutrale hydroxiden gemeld. Het bestaat waarschijnlijk meestal als 3 –
.

OxidesEdit

drie watervrije neptuniumoxiden zijn gerapporteerd, NpO2, Np2O5 en Np5O8, hoewel sommige studies hebben aangetoond dat alleen de eerste twee van deze oxiden bestaan, wat suggereert dat beweringen van Np5O8 eigenlijk het resultaat zijn van een verkeerde analyse van Np2O5., Aangezien echter de volledige omvang van de reacties tussen neptunium en zuurstof nog moet worden onderzocht, is het niet zeker welke van deze claims juist is. Hoewel neptuniumoxiden niet zijn geproduceerd met neptunium in oxidatietoestanden die zo hoog zijn als mogelijk met het aangrenzende actinide uranium, zijn neptuniumoxiden stabieler bij lagere oxidatietoestanden. Dit gedrag wordt geïllustreerd door het feit dat NPO2 kan worden geproduceerd door simpelweg neptuniumzouten van oxyzuren in de lucht te verbranden.,

De groenbruine NpO2 is zeer stabiel bij een groot aantal drukken en temperaturen en ondergaat geen faseovergangen bij lage temperaturen. Het toont een faseovergang van gezicht-gecentreerde kubieke naar orthorhombische op ongeveer 33-37GPa, hoewel het terugkeert naar de oorspronkelijke fase wanneer de druk wordt vrijgegeven. Het blijft stabiel onder zuurstofdruk tot 2,84 MPa en temperaturen tot 400 °C. Np2O5 is zwartbruin van kleur en monoclinisch met een rooster grootte van 418×658×409 picometers. Het is relatief onstabiel en ontleedt tot NpO2 en O2 bij 420-695 °C., Hoewel Np2O5 aanvankelijk onderworpen was aan verschillende studies die beweerden het te produceren met wederzijds tegenstrijdige methoden, werd het uiteindelijk met succes bereid door het neptuniumperoxide gedurende 2-3 uur te verwarmen tot 300-350 °C of door het te verwarmen onder een laag water in een ampul bij 180 °C. Neptunium vormt ook een groot aantal oxideverbindingen met een grote verscheidenheid aan elementen, hoewel de neptunaatoxiden gevormd met alkalimetalen en aardalkalimetalen verreweg de meest bestudeerde zijn., Ternaire neptuniumoxiden worden in het algemeen gevormd door reactie van NpO2 met het oxide van een ander element of door precipitatie uit een alkalische oplossing. Li5NpO6 is bereid door Li2O en NpO2 gedurende 16 uur te laten reageren bij 400 °C of door Li2O2 gedurende 16 uur te laten reageren met NpO3 · H2O bij 400 °C in een kwartsbuis met stromende zuurstof. Alkali-neptunaatverbindingen K3NpO5, Cs3NpO5 en Rb3NpO5 ontstaan allemaal door een soortgelijke reactie:

NpO2 + 3 MO2 → M3NpO5 (M = K, Cs, Rb)

De oxideverbindingen KNpO4, CsNpO4 en RbNpO4 worden gevormd door NP(VII) (3−
) te reageren met een verbinding van het alkalimetaalnitraat en ozon., Aanvullende verbindingen zijn geproduceerd door reactie van NpO3 en water met vaste alkali en alkalische peroxiden bij temperaturen van 400 – 600 °C gedurende 15-30 uur. Enkele hiervan zijn Ba3 (NpO5)2, Ba2NaNpO6 en Ba2LiNpO6. Ook wordt een aanzienlijk aantal hexavelant neptuniumoxiden gevormd door reactie van vastestof NpO2 met verschillende alkali-of aardalkalioxiden in een omgeving van stromende zuurstof. Veel van de resulterende verbindingen hebben ook een gelijkwaardige verbinding die uranium vervangt door neptunium. Sommige verbindingen die zijn gekarakteriseerd omvatten Na2Np2O7, Na4NpO5, Na6NpO6, en Na2NpO4., Deze kunnen worden verkregen door verschillende combinaties van NpO2 en Na2O te verwarmen tot verschillende temperatuurdrempels en door verdere verhitting zullen deze verbindingen ook verschillende neptunium allotropen vertonen. De lithium neptunaatoxiden Li6NpO6 en Li4NpO5 kunnen worden verkregen met soortgelijke reacties van NpO2 en Li2O.

een groot aantal andere alkali-en alkalische neptuniumoxideverbindingen zoals Cs4Np5O17 en Cs2Np3O10 zijn met verschillende productiemethoden gekarakteriseerd., Neptunium is ook waargenomen om ternaire oxiden te vormen met vele extra elementen in groepen 3 tot en met 7, hoewel deze verbindingen veel minder goed bestudeerd zijn.

HalidesEdit

hoewel de verbindingen van neptuniumhalide niet zo goed zijn bestudeerd als de oxiden ervan, is een vrij groot aantal met succes gekarakteriseerd. Hiervan zijn neptuniumfluoriden het meest uitgebreid onderzocht, voornamelijk vanwege hun potentieel gebruik bij het scheiden van het element van kernafval., Vier binaire neptuniumfluorideverbindingen, NpF3, NpF4, NpF5 en NpF6, zijn gemeld. De eerste twee zijn vrij stabiel en werden voor het eerst bereid in 1947 door de volgende reacties:

NpO2 + 1⁄2 H2 + 3 HF → NpF3 + 2 H2O (400°C) NpF3 + 1⁄2 O2 + HF → NpF4 + 1⁄2 H2O (400°C)

Later werd NpF4 direct verkregen door NPO2 te verwarmen tot verschillende temperaturen in mengsels van waterstoffluoride of zuiver fluorgas. NpF5 is veel moeilijker te maken en de meeste bekende bereidingsmethoden omvatten het reageren van npf4-of NpF6-verbindingen met diverse andere fluorideverbindingen., NpF5 zal ontleden in NpF4 en NpF6 bij verhitting tot ongeveer 320 °C.

npf6 of neptuniumhexafluoride is extreem vluchtig, net als de aangrenzende actinideverbindingen uranium hexafluoride (UF6) en plutonium hexafluoride (PuF6). Deze vluchtigheid heeft veel belangstelling gewekt voor de verbinding in een poging een eenvoudige methode te bedenken voor de winning van neptunium uit gebruikte splijtstofstaven van kerncentrales., NpF6 werd voor het eerst bereid in 1943 door reactie van npf3 en gasvormig fluor bij zeer hoge temperaturen en de eerste bulkhoeveelheden werden verkregen in 1958 door het verwarmen van NpF4 en het druppelen van zuiver fluor op het in een speciaal voorbereid apparaat. Andere methoden die met succes neptuniumhexafluoride hebben geproduceerd, zijn de reactie van BrF3 en BrF5 met NpF4 en de reactie van verschillende neptuniumoxide-en fluorideverbindingen met watervrije waterstoffluoriden.,

Vier neptuniumoxyfluorideverbindingen, NpO2F, NpOF3, NpO2F2 en NpOF4, zijn gemeld, hoewel geen van hen uitgebreid is onderzocht. NpO2F2 is een rozeachtige vaste stof en kan worden bereid door NPO3 · H2O en Np2F5 te reageren met zuiver fluor bij ongeveer 330 °C. NpOF3 en NpOF4 kunnen worden geproduceerd door neptuniumoxiden te reageren met watervrij waterstoffluoride bij verschillende temperaturen. Neptunium vormt ook een grote verscheidenheid aan fluorideverbindingen met verschillende elementen. Sommige van deze die zijn gekarakteriseerd omvatten CsNpF6, Rb2NpF7, Na3NpF8, en K3NpO2F5.,

twee neptuniumchloriden, NpCl3 en NpCl4, zijn gekarakteriseerd. Hoewel er verschillende pogingen zijn gedaan om NpCl5 tot stand te brengen, zijn ze niet succesvol geweest. NpCl3 wordt gecreëerd door het verminderen van neptuniumdioxide met waterstof en tetrachloorkoolstof (CCl4) en NpCl4 door het reageren van een neptuniumoxide met CCl4 bij ongeveer 500 °C. Andere neptuniumchlorideverbindingen zijn ook gemeld, waaronder NpOCl2, Cs2NpCl6, Cs3NpO2Cl4 en Cs2NaNpCl6., Er zijn ook neptuniumbromiden NpBr3 en NpBr4 gecreëerd; de laatste door aluminiumbromide te reageren met NPO2 bij 350 °C en de eerste in een vrijwel identieke procedure, maar met zink aanwezig. Het neptuniumjodide NpI3 is ook bereid volgens dezelfde methode als NpBr3.

Chalcogeniden, pnictiden en carbidesEdit

Neptunium chalcogen en pnictogenverbindingen zijn goed bestudeerd, voornamelijk in het kader van onderzoek naar hun elektronische en magnetische eigenschappen en hun interacties in het natuurlijk milieu., Pnictide – en carbideverbindingen hebben ook belangstelling gewekt vanwege hun aanwezigheid in de splijtstof van verscheidene geavanceerde kernreactorontwerpen, hoewel de laatste groep lang niet zoveel onderzoek heeft verricht als de eerste.

Chalcogenides

een grote verscheidenheid aan neptuniumsulfideverbindingen is gekarakteriseerd, waaronder de zuivere sulfideverbindingen NpS, NpS3, Np2S5, Np3S5, Np2S3 en Np3S4. Hiervan is Np2S3, bereid door NPO2 te reageren met waterstofsulfide en koolstofdisulfide bij ongeveer 1000 °c, de meest bestudeerde en zijn drie allotrope vormen bekend., De α-vorm bestaat tot ongeveer 1230 °C, De β tot 1530 °C en de γ-vorm, die ook als Np3S4 kan bestaan, bij hogere temperaturen. NpS kan worden gemaakt door np2s3 en neptuniummetaal te reageren bij 1600 °C en Np3S5 kan worden bereid door de ontleding van Np2S3 bij 500 °C of door zwavel en neptuniumhydride te reageren bij 650 ° C. Np2S5 wordt gemaakt door een mengsel van np3s5 en zuivere zwavel te verwarmen tot 500 ° C., Alle neptuniumsulfiden, met uitzondering van de β−En γ−vormen van Np2S3, zijn ISO-structureel met het equivalente uraniumsulfide en verscheidene, met inbegrip van NPS, α-np2s3 en β-np2s3 zijn ook ISO-structureel met het equivalente plutoniumsulfide. De oxysulfiden NPO’ s, Np4O4S en Np2O2S zijn ook gemaakt, hoewel de laatste drie niet goed zijn bestudeerd. NPO ‘ s werd voor het eerst bereid in 1985 door vacuüm afdichting NpO2, Np3S5, en zuivere zwavel in een kwartsbuis en verwarming tot 900 °C gedurende een week.,

Neptuniumselenideverbindingen die zijn gerapporteerd omvatten NpSe, NpSe3, Np2Se3, Np2Se5, Np3Se4 en Np3Se5. Al deze stoffen zijn alleen verkregen door het gedurende langere tijd in vacuüm tot verschillende temperaturen te verhitten en Np2Se3 is alleen bekend bij relatief hoge temperaturen in de γ-allotroop. Twee neptuniumoxyselenideverbindingen zijn bekend, NpOSe en Np2O2Se, worden met soortgelijke methoden gevormd door het neptuniumhydride te vervangen door neptuniumdioxide., De bekende neptuniumtellurideverbindingen NpTe, NpTe3, Np3Te4, Np2Te3 en Np2O2Te worden gevormd volgens soortgelijke procedures als de seleniden en Np2O2Te is isostructureel ten opzichte van de equivalente verbindingen uranium en plutonium. Er zijn geen neptunium−polonium-verbindingen gemeld.Neptuniumnitride (NpN) werd voor het eerst bereid in 1953 door neptuniumhydride en ammoniakgas bij ongeveer 750 °C te reageren in een kwartscapillaire buis. Later werd het geproduceerd door verschillende mengsels van stikstof en waterstof te reageren met neptuniummetaal bij verschillende temperaturen., Het is ook ontstaan door de reductie van neptuniumdioxide met diatomisch stikstofgas bij 1550 °C. NpN isomorf met uraniummononitride (UN) en plutoniummononitride (PuN) en heeft een smeltpunt van 2830 °C bij een stikstofdruk van ongeveer 1 MPa. Er zijn twee neptuniumfosfideverbindingen gerapporteerd, NpP en Np3P4. De eerste heeft een kopvormige kubieke structuur en wordt bereid door neptuniummetaal om te zetten in een poeder en vervolgens te reageren met fosfinegas bij 350 °C., Np3P4 kan worden gecreëerd door neptuniummetaal te reageren met rood fosfor bij 740 °C in een vacuüm en vervolgens eventuele extra fosfor te laten sublimeren. De verbinding is niet reactief met water, maar zal reageren met salpeterzuur om NP(IV) – oplossing te produceren.

drie neptuniumarsenideverbindingen zijn bereid, NpAs, NpAs2 en Np3As4. De eerste twee werden voor het eerst gemaakt door het verwarmen van arseen en neptuniumhydride in een vacuümdichte buis voor ongeveer een week., Later werd NpAs ook gemaakt door neptuniummetaal en arseen in een vacuümbuis te binden, ze te scheiden met een kwartsmembraan en ze te verhitten tot net onder het smeltpunt van neptunium van 639 °C, wat iets hoger is dan het sublimatiepunt van arseen van 615 °C. Np3As4 wordt volgens een soortgelijke procedure bereid met jodium als transportmiddel. Npas2 kristallen zijn bruin goud en np3as4 is zwart., De neptunium – antimonideverbinding NpSb werd in 1971 gecreëerd door gelijke hoeveelheden van beide elementen in een vacuümbuis te plaatsen, ze te verwarmen tot het smeltpunt van antimoon, en vervolgens te verwarmen tot 1000 °C gedurende zestien dagen. Deze procedure leidde ook tot sporen van een extra antimonideverbinding Np3Sb4. Er is ook melding gemaakt van een neptunium-bismutverbinding, NpBi.

De neptuniumcarbiden NpC, Np2C3 en NpC2 (voorlopig) zijn gerapporteerd, maar hebben niet in detail gekarakteriseerd ondanks het grote belang en nut van actinidecarbiden als geavanceerde splijtstof voor kernreactoren., NpC is een niet-stoichiometrische verbinding en kan beter worden geëtiketteerd als NpCx (0,82 ≤ x ≤ 0,96). Het kan worden verkregen door de reactie van neptuniumhydride met grafiet bij 1400 °C of door de samenstellende elementen te verhitten in een vlamboogoven met behulp van een wolfraamelektrode. Het reageert met overtollige koolstof om zuivere Np2C3 te vormen. NpC2 wordt gevormd door verhitting van NpO2 in een grafietkroes bij 2660-2800 °C.

andere anorganischedit

hydriden

Neptunium reageert met waterstof op een soortgelijke wijze als zijn naaste plutonium, waarbij de hydriden NpH2+x (kubieke kubieke zijde) en nph3 (hexagonaal) worden gevormd., Deze zijn isostructureel met de overeenkomstige plutoniumhydriden, hoewel in tegenstelling tot PuH2 + x, de roosterparameters van NpH2+x groter worden naarmate het waterstofgehalte (x) toeneemt. De hydriden vereisen uiterste zorg bij het hanteren, omdat ze ontleden in een vacuüm bij 300 °C tot fijn verdeeld neptuniummetaal, dat pyrofoor is.fosfaten, sulfaten en carbonaten

omdat ze chemisch stabiel zijn, zijn neptuniumfosfaten onderzocht met het oog op mogelijke toepassing bij het immobiliseren van kernafval., Neptuniumpyrofosfaat (α-NpP2O7), een groene vaste stof, is ontstaan in de reactie tussen neptuniumdioxide en boriumfosfaat bij 1100 °C, hoewel neptunium(IV) fosfaat tot nu toe ongrijpbaar is gebleven. De reeks verbindingen NpM2 (PO4)3, waarbij M een alkalimetaal is (Li, Na, K, RB of Cs), zijn allemaal bekend. Sommige neptunium sulfaten zijn gekarakteriseerd, zowel in water als in vaste vorm en bij verschillende oxidatietoestanden van neptunium (IV tot en met VI zijn waargenomen)., Daarnaast zijn neptuniumcarbonaten onderzocht om een beter inzicht te krijgen in het gedrag van neptunium in geologische opslagplaatsen en in het milieu, waar het in contact kan komen met waterige oplossingen van carbonaat en bicarbonaat en oplosbare complexen kan vormen.

OrganometallicEdit

enkele organoneptuniumverbindingen zijn bekend en chemisch gekarakteriseerd, hoewel niet zoveel als voor uranium als gevolg van de schaarste en radioactiviteit van neptunium., De bekendste organoneptuniumverbindingen zijn de cyclopentadienyl – en cyclooctatetraenylverbindingen en hun derivaten. De trivalente cyclopentadienylverbinding Np(C5H5)3·THF werd in 1972 verkregen uit een reactie van NP(C5H5)3Cl met natrium, hoewel de eenvoudigere NP(C5H5) niet kon worden verkregen. Tetravalent neptunium cyclopentadienyl, een roodbruin complex, werd in 1968 gesynthetiseerd door reactie van neptunium(IV) chloride met kaliumcyclopentadienide:

NpCl4 + 4 KC5H5 → NP(C5H5)4 + 4 KCl

het is oplosbaar in benzeen en THF en is minder gevoelig voor zuurstof en water dan Pu(C5H5)3 en Am (C5h5)3., Andere NP (IV) cyclopentadienylverbindingen zijn bekend om vele liganden: zij hebben de algemene formule (C5H5)3NpL, waarbij L een ligand vertegenwoordigt.Neptunoceen, Np (C8H8)2, werd in 1970 gesynthetiseerd door een reactie van neptunium (IV) chloride met K2(C8H8). Het is isomorf met uranoceen en plutonoceen, en ze gedragen zich chemisch identiek: alle drie de verbindingen zijn ongevoelig voor water of verdunde basen, maar gevoelig voor lucht, reageren snel om oxiden te vormen, en zijn slechts slecht oplosbaar in benzeen en tolueen., Andere bekende neptuniumcyclooctatetraenylderivaten zijn Np (RC8H7)2(R = ethanol, butanol) en KNp (C8H8)·2THF, die isostructureel is ten opzichte van de overeenkomstige plutoniumverbinding. Bovendien zijn hydrocarbys van neptunium bereid en zijn triiodidecomplexen van neptunium opgelost als voorloper van vele organoneptunium-en anorganische neptuniumverbindingen.,

Coördinatiecomplexesedit

Er is veel belangstelling voor de coördinatiechemie van neptunium, omdat de vijf oxidatietoestanden elk hun eigen karakteristieke chemische gedrag vertonen, en de coördinatiechemie van de actiniden wordt sterk beïnvloed door de actinidesamentrekking (de groter dan verwachte afname van ionische stralen over de actinideserie, analoog aan de lanthanidesamentrekking).

vaste stof

weinig neptunium(III) – coördinatieverbindingen zijn bekend, omdat Np (III) gemakkelijk geoxideerd wordt door atmosferische zuurstof in waterige oplossing., Echter, natrium formaldehyde sulfoxylate kan verminderen Np(IV) Np(III), het stabiliseren van de lagere mate van oxidatie en de vorming van verschillende nauwelijks oplosbaar Np(III) coördinatie complexen, zoals Np
2(C
2O
4)
3·11H2O, Np
2(C
6H
5AsO
3)
3·H2O, en Np
2

Veel neptunium(IV) de coördinatie verbindingen zijn gemeld, de eerste (Et
4N)Np(NCS)
8, dat is isostructural met de analoge uranium(IV) de coördinatie compound., Andere NP (IV) – coördinatieverbindingen zijn bekend, sommige met andere metalen zoals kobalt (CoNp
2F
10·8H2O, gevormd bij 400 K) en koper (CuNp
2F
10·6H2O, gevormd bij 600 K). Complexe nitraatverbindingen zijn ook bekend: de onderzoekers die deze in 1986 en 1987 produceerden, produceerden éénkristallen door langzame verdamping van de NP (IV)-oplossing bij omgevingstemperatuur in geconcentreerd salpeterzuur en overmaat 2,2′ – pyrimidine.,

De coördinatiechemie van neptunium (V) is uitgebreid onderzocht vanwege de aanwezigheid van kation–kation interacties in de vaste stof, die al bekend was voor actinylionen. Enkele bekende verbindingen zijn het neptunyldimer Na
4 (NpO
4)
2C
12O
12·8H2O en neptuniumglycolaat, die beide groene kristallen vormen.

Neptunium (VI) verbindingen variëren van het eenvoudige oxalaat NpO
2C
2O
4 (dat instabiel is en gewoonlijk Np(IV) wordt) tot ingewikkelde verbindingen als de groene (NH
4)
4NpO
2(CO
3)
3., Er is uitgebreid onderzoek verricht naar verbindingen in de vorm M
4AnO
2(CO
3)
3, waarbij M een monovalent kation is en An ofwel uranium, neptunium of plutonium is.

sinds 1967, toen neptunium(VII) werd ontdekt, zijn enkele coördinatieverbindingen met neptunium in de oxidatietoestand +7 bereid en bestudeerd. De eerste gerapporteerde verbinding werd aanvankelijk gekarakteriseerd als Co(NH
3)
6NpO
5·nH2O in 1968, maar werd in 1973 gesuggereerd om de formule ·2H2O te hebben gebaseerd op het feit dat NP (VII) voorkomt als 3−
in waterige oplossing., Deze verbinding vormt donkergroene prismatische kristallen met een maximale randlengte van 0,15-0,4 mm.

In waterige oplossingdit

De meeste neptuniumcoördinatiecomplexen die in oplossing bekend zijn, hebben betrekking op het element in de oxidatietoestanden +4, +5 en +6: Er zijn slechts enkele studies uitgevoerd met neptunium(III) en (VII) coördinatiecomplexen., Voor de voormalige, NpX2+ en NpX+
2 (X = Cl, Br) werden verkregen in 1966 in geconcentreerde LiCl en Lig oplossingen, respectievelijk: voor de laatste, 1970 experimenten ontdekte dat de NpO3+
2 ion konden vormen sulfaat complexen in zure oplossingen, zoals het NpO
2SO+
4 en NpO
2(DUS
4)−
2; deze hebben een hogere stabiliteit constanten dan de neptunyl ion (NpO2+
2). Een groot aantal complexen voor de andere neptunium oxidatietoestanden zijn bekend: de anorganische liganden zijn de halogeniden, jodium, azide, nitride, nitraat, thiocyanaat, sulfaat, carbonaat, chromaat en fosfaat., Veel organische liganden zijn bekend om te kunnen worden gebruikt in neptunium coördinatiecomplexen: ze omvatten acetaat, propionaat, glycolaat, lactaat, oxalaat, malonaat, ftalaat, mellitaat en citraat.

analoog aan de buurlanden uranium en plutonium is de volgorde van de neptuniumionen in termen van complexvormingsvermogen Np4+ > NpO2+
2 ≥ Np3+ > NpO+
2. (De relatieve orde van de middelste twee neptuniumionen hangt af van de gebruikte liganden en oplosmiddelen.,) De stabiliteit van lampjes voor Np(IV), Np(V), en Np(VI) complexen met monovalente anorganische liganden is F− > H
2PO−
4 > SCN− > NEE
3 > Cl− > ClO−
4; de volgorde voor divalent anorganische liganden is de CO2−
3 > HPO2−
4 > SO2−
4. Deze volgen de sterktes van de overeenkomstige zuren. De divalente liganden zijn sterker complexer dan de monovalente liganden., NpO+
2 kan ook de complexe ionen vormen (M = Al, Ga, Sc, in, Fe, Cr, Rh) in perchloorzuuroplossing: de sterkte van de interactie tussen de twee kationen volgt de volgorde Fe > In > Sc > Ga > al. De neptunyl-en uranylionen kunnen ook samen een complex vormen.