锫化合物

**鉳**可以形成很多**化合物**。它們的氧化態通常是 + 3 或者是 + 4，化學性質和鋱相似。與所有錒系元素一樣，鉳也會無機酸里形成含 Bk3+ 離子的鹽，並放出氫氣。三價鉳化合物是最穩定的鉳化合物，尤其是在水溶液里，但四價鉳化合物也是已知的。二價鉳鹽只在氯化鑭 - 氯化鍶的融化里被報告。Bk3+ 離子在酸里是綠色的。Bk4+ 離子在鹽酸里是黃色的，在硫酸里則是橙色的。鉳不與氧氣迅速反應，因為它會形成一層氧化鉳保護層。但是，鉳可以和液態的金屬，氫，鹵素，氧族元素和氮族元素形成二元化合物。鉳也可以形成有機金屬化合物。

## 氧化物

有兩種已知的鉳化合物，分別為三氧化二鉳（Bk2O3）和二氧化鉳（BkO2）。二氧化鉳是一種棕色固體，有著螢石結構，空間群 _Fm3m_，配位數分別為 Bk [8] 和 O [4]。二氧化鉳的晶體參數為 533.4 ± 0.5 pm。

三氧化二鉳，一種黃綠色固體，是由氫氣來還原 BkO2 而成 ：

　
: $\mathrm {2\ BkO_{2}\ +\ H_{2}\ \longrightarrow \ Bk_{2}O_{3}\ +\ H_{2}O} $

這種化合物的熔點為 1920 °C，為面心立方結構，晶體參數 _a_ = 1088.0 ± 0.5 pm。加熱到 1200 °C 後，立方 Bk2O3 會變成單斜晶系，在變成六方晶系（1750 °C）。這些晶系的變化是可逆的。 這三種晶體結構的變化是錒系元素的倍半氧化物特有的。

一種二價的氧化物 BkO 已經被報告。它是面心立方晶系（_fcc_），晶格參數 _a_ = 496.4 pm, 不過其化學性質仍不明確。

## 鹵化物

鹵化物里，鉳有 +3 和 +4 兩種氧化態。 其中，+3 態是最穩定的，尤其是在水溶液里。四價鉳的鹵化物只有 BkF4 和 Cs2BkCl6 只在固態穩定。

四氟化鉳 (BkF4) 是一種黃綠色的離子化合物，為單斜晶系 (皮爾遜符號 mS60, 空間群 C2/c No. 15, 晶體參數 _a_ = 1247 pm, _b_ = 1058 pm, _c_ = 817 pm) ，與四氟化鈾和四氟化鋯同構。

三氟化鉳 (BkF3) 也是一種黃綠色固體，不過它有兩種晶體結構。它在低溫下最穩定的結構是斜方晶系，和 三氟化釔同構 (皮爾遜符號 oP16，空間群 Pnma， No. 62， 晶格常數 _a_ = 670 pm、 _b_ = 709 pm、 _c_ = 441 pm)。 加熱到 350 至 600 °C， 它會變成三方晶系，也就是三氟化鑭的結構 (皮爾遜符號 hP24， 空間群 P3c1， No. 165，晶格參數 _a_ = 697 pm， _c_ = 714 pm)。

可觀產量的氯化鉳 (BkCl3) 在 1962 年被合成，樣本只有 3 納克。它可由氯化氫氣體與氧化鉳在 500 °C 反應而成。 這種綠色固體的熔點是 603 °C ，為六方晶系，與三氯化鈾 (皮爾遜符號 hP8, 空間群 P63/m, No. 176) 同構。 把它加熱到熔點時， BkCl3 會轉變為等軸晶系。 它的六水合物 BkCl3·6H2O (六水合氯化鉳) 有著單斜晶系，晶格參數 _a_ = 966 pm, _b_ = 654 pm and _c_ = 797 pm. 另一種氯化鉳 (III) ，Cs2NaBkCl6 可以在冷溶液里混合氫氧化鉳，鹽酸和氯化銫而成。它有著面心立方晶系，Bk (III) 離子以氯化鈉構型被 6 個氯離子包圍。

氯化鉳 (IV) 的三元化合物 Cs2BkCl6 是由氫氧化鉳 (IV) 在氯化銫的鹽酸溶液里化合而成。它會形成六邊形橙色固體，晶格參數 _a_ = 745.1 pm 以及 _c_ = 1209.7 pm。 BkCl62− 離子的半徑為 270 皮米。

有兩種三溴化鉳，一種是單斜晶系，配位數為 6 ；以及斜方晶系的，配位數為 8。 後者比較不穩定，會在 350 °C 變成前者。 人們已經研究了放射性晶體的一種重要現象： 分別用新鮮的和老舊的 249BkBr3 樣本使用 X 射線衍射進行了超過 3 年的研究， 就有不同比例的 249Bk 會進行貝塔衰變，形成 249Cf。 在 249BkBr3—249CfBr3 的變化中，沒有發現晶體有任何改變， 儘管斜方晶系的溴化鉲還沒被發現。 但是， 249BkBr3 和 249CfBr3 還是找到了略微的差別。 例如，後者可以被氫氣還原成 249CfBr2，不過前者不能 – 這可以分離 249BkBr3 和 249CfBr3 樣本， 使它們兩個從溴化物混合物里分離。 每天，有 0.22% 的鉳會衰變成鉲，使其成為研究鉳的一個難題。 而且 249Cf 會進行阿爾法衰變 ，阿爾法粒子和產生的熱能使晶體結構毀滅。通過根據時間進行測量並外推獲得的結果，可以避免這種情況。 

碘化鉳是六邊形結構的，晶格參數 _a_ = 758.4 pm 和 _c_ = 2087 pm。 鉳已知的鹵氧化物包含 BkOCl、 BkOBr 和 BkOI， 都有四面體型結構。

## 其他無機化合物

### 氮族元素化物

鉳 - 249 已知的氮族元素化物有和氮，磷，砷 和銻形成的化合物。 它們可由氫化鉳 (BkH3) 或金屬鉳在 600 °C 與該元素化合而成。它們都是立方晶系，晶格常數為 495.1 pm (BkN), 566.9 pm (BkP),582.9 (BkAs) 和 619.1 pm (BkSb)。 這些值比鋦的小，可以和鋱比較。

### 硫化物

硫化鉳 (III) ，Bk2S3, 是由硫化氫和二硫化碳蒸汽在 1130 °C 與三氧化二鉳反應而成。它也可以由硫直接與鉳反應而成。這種黑褐色的固體是立方的，晶格常數為 _a_ = 844 pm。

### 其它化合物

鉳 (III) 和鉳 (IV) 的氫氧化物都在 1 M 氫氧化鈉溶液里穩定。磷酸鉳 (III)（BkPO4）是一種固體，被氬氣鐳射（514.5 nm 波長的光）激發時會發出強烈的螢光。氫化鉳可由鉳在 250 °C 與氫氣反應而成。它是一種非整比化合物，實驗式 BkH2+x (0 < x < 1)。它的三氫化物是六邊形的，而二氫化物是 _fcc_ 結構， 晶格常數 _a_ = 523 pm。一些鉳鹽也被發現了，例如 Bk2O2S， (BkNO3)3·4H2O， BkCl3·6H2O， Bk2(SO4)3·12H2O 和 Bk2(C2O4)3·4H2O。在 600 °C 的氬氣下熱分解 (以避免氧化 Bk2O) Bk2(SO4)3·12H2O 可以形成硫氧化鉳 (Bk2O2SO4)。這種化合物在 1000 °C ，惰性氣體氛內穩定。

## 有機鉳化合物

鉳會形成三角形的 (η5–C5H5)3Bk ，擁有三個茂基，可以由三氯化鉳和二茂鈹 Be (C5H5)2 在 70 °C 化合而成。它是琥珀色的正交晶體，晶格常數 _a_ = 1411 pm， _b_ = 1755 pm 和 _c_ = 963 pm ，密度為 2.47 g/cm3。這種有機化合物在 250 °C 以下穩定，並且在 350 °C 不融化就直接氣化。鉳的放射性極高，在幾周內就可以毀滅分子的結構。 (η5–C5H5) 3Bk 的其中一個 C5H5 環 可以被氯原子取代，形成 [Bk (C5H5)2Cl]2。 它的光譜類似母體 (η5–C5H5)3Bk。

## 參見

* 鉲化合物
* 鋱化合物

## 參考資料

## 延伸閱讀

* Greenwood, Norman Neill; Earnshaw, Alan. Chemistry of the elements. 2016. ISBN 978-0-7506-3365-9. OCLC 1040112384 （英語）.
* Holleman, Arnold F. and Wiberg, Nils _Textbook of Inorganic Chemistry_, 102 Edition, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
* Peterson J. R. and Hobart D. E. "The Chemistry of Berkelium" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） in Harry Julius Emeléus (Ed.) _Advances in inorganic chemistry and radiochemistry_, Volume 28, Academic Press, 1984 ISBN 0-12-023628-1, pp. 29–64, doi:10.1016/S0898-8838(08)60204-4