3. Physico-chimie
Parmi les transuraniens de nombre de masse supérieur à 95 (curides), le berkélium semble être le seul à présenter, en solution aqueuse, les états d'oxydation III et IV, auxquels on attribue les espèces ioniques Bk3+ et Bk4+. Ce fait caractéristique fut prédit par G. T. Seaborg (avant la découverte de l'élément) à partir de considérations portant sur les structures électroniques et par analogie avec le terbium, son homologue, si l'on établit un parallélisme entre deux séries d'éléments : les lanthanides ou terres rares et les « actinides ».
À l'état trivalent, les propriétés chimiques du berkélium sont analogues à celles du curium, tandis que BkV a un comportement voisin de PuV. Les fluorure et oxalate de BkIII, et les iodate et phosphate de BkV sont insolubles en solution acide. Les nitrate, sulfate, halogénures, perchlorate et sulfure des deux états d'oxydation sont apparemment solubles.
Le passage à l'état tétravalent peut être obtenu en solution par l'action d'oxydants énergiques, tels que cérium IV, bichromate, bromate..., le potentiel normal d'oxydo-réduction du couple Bk4+-Bk3+ étant d'environ 1,6 volt. Un autre aspect intéressant concerne le comportement des ions Bk3+ vis-à-vis des résines échangeuses d'ions. D'une manière générale, une remarquable similarité apparaît dans l'ordre et le taux d'élution des deux groupes d'éléments (américium, curium, berkélium, californium ; et europium, gadolinium, terbium, dysprosium) après absorption sur résine (Dowex 50 par exemple), ce qui est à l'origine de la découverte et de l'identification de l'élément 97.
Le berkélium peut ainsi être séparé des autres éléments transuraniens par échange ionique, mais également par extraction de BkV avec l'acide dioctylphosphorique.
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