Ионы Pu(V)

Pu(V) находится в растворе в виде гидратированных ионов [PuO₂(H₂O)₅]⁺ . Гидратированные ионы Pu(V) придают раствору слабо-розовую окраску. Pu(V) характеризуется слабой склонностью к гидролизу: процесс гидролиза начинается лишь при pH > 9 . Считается, что гидролиз Pu(V) протекает только по двум первым стадиям :

PuO₂⁺ + H₂O = PuO₂OH + H⁺

PuO₂OH + H₂O = PuO₂(OH)₂^- + H⁺

Из всех ионов плутония Pu(V) проявляет наименьшую склонность к комплексообразованию: в литературе имеются сведения о существовании комплексов Pu(V) лишь с ионами Cl^- и C₂O₄^2- .

Из имеющихся в литературе сведений об окислительно-восстановительных реакциях Pu(V) можно заключить, что Pu(V) выступает в окислительно-восстановительных реакциях в качестве как окислителя, так и восстановителя. Достаточно хорошо изучена реакция диспропорционирования Pu(V) . В умеренно кислом растворе ([H⁺] = 0,1-0,5 моль/л ) , содержащем в начальный момент времени только , протекает реакция :

2PuO₂⁺ + 4H⁺ = PuO₂²⁺+ Pu⁴⁺+2H₂O

Далее, с появлением начинает протекать реакция :

Pu⁴⁺ + PuO₂⁺ = Pu³⁺ + PuO₂²⁺

С появлением протекает реакция , обратная реакции диспропорционирования :

Pu³⁺ + PuO₂⁺ + 4H⁺ = 2Pu⁴⁺ + 2H₂O

Диспропорционирование Pu(V) заканчивается, когда эти три реакции достигают равновесия. Диспропорционирование Pu(V) в слабокислых растворах происходит сравнительно медленно, но ускоряется с ростом концентрации [H⁺] .

Ионы Pu(VI)

В условиях достаточно высокой концентрации ионов водорода и пренебрежимо малого комплексообразования с анионами Pu(VI) находится в растворе в виде гидратированного иона [PuO₂(H₂O)₅]²⁺. Гидратированные ионы Pu(VI) придают раствору розово-оранжевую окраску.

Гидролиз растворов Pu(VI) начинается при pH > 3,5; в этой области значений pH, предположительно, протекают первые стадии процесса :

PuO₂²⁺ + H₂O = PuO₂(OH)⁺ + H⁺

PuO₂(OH)⁺ + H₂O = PuO₂(OH)₂ + H⁺

Кроме этих реакций, при гидролизе Pu(VI) протекают реакции , относящиеся к более высоким ступеням процесса, включая реакции полимеризации . Установлено, что при достаточно высоких концентрациях плутония в число продуктов гидролиза входит димер (PuO₂)₂(OH)₂²⁺ . Однако процессы полимеризации при гидролизе Pu(VI) протекают не так глубоко, как при гидролизе растворов U(VI) . Например, отсутствуют доказательства существования в растворах Pu(VI) трехъядерных гидроксокомплексов , характерных для растворов U(VI) , т.е. [(UO₂)₃(OH)₅]+ . При значениях pH > 13 осаждаются различные гидратированные формы гидроксида шестивалентного плутония PuO₂(OH)₂ ^. xH2O , однако их состав и структура точно не определены. Количественное осаждение при добавлении избытка основания, характерное для U(VI), не происходит в случае Pu(VI).

Комплексообразование : в литературе представлены сведения об образовании комплексов Pu(VI) с ионами Cl^-,NO₃^-, а также с SO₄^2-,CO₃^2-,C₂O₄^2-.

В водных растворах Pu(VI) , в отсутствие восстановителей, достаточно устойчив. В кислых и нейтральных растворах Pu(VI) сравнительно легко восстанавливается до Pu(V) такими восстановителями, как KI, H₂O₂, HNO₂, H₂SO₃ . В щелочной среде Pu(VI) окисляется до Pu(VII) действием таких реагентов , как O₃, S₂O₈^2-, IO₄^-, ClO₃^-.