Pentafluorură de uraniu
| Pentafluorură de uraniu | |
|---|---|
 | |
| Numele IUPAC | |
| Fluorură de uraniu (V) | |
| Denumiri alternative | |
| Pentafluorură de uraniu | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | UF 5 |
| Masa moleculară ( u ) | 333.02 |
| Aspect | • solid albastru pal sau gri deschis (forma α) • solid galben pal (formă β) |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 237-405-9 |
| PubChem | 83723 |
| ZÂMBETE | F[U](F)(F)(F)F |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | • 5,81 g cm −3 (α) [1] • 6,45 g cm −3 (β) [2] |
| Solubilitate în apă | insolubil |
| Temperatură de topire | 348 ° C (621 K) |
| Informații de siguranță | |
| Simboluri de pericol chimic | |
   | |
| Fraze H | 330-300-373-411 |
| Fraze S. | (1/2) ‐20 / 21‐45‐61 |
Pentafluorura de uraniu sau fluorura de uraniu (V) este compusul binar dintre fluor și uraniu cu formula UF 5 . Este un solid cristalin albastru pal sau gri deschis. [1]
Structură și proprietăți
Pentafluorura de uraniu există sub diferite forme. Monomerul UF 5 poate fi produs pornind de la UF 6 prin fotoliza UV într-o matrice de argon. Molecula UF 5 are structura unei piramide pătrate (vezi figura), cu simetrie moleculară C 4v și distanțe de legătură U-F axiale și U-F ecuatoriale de 200 și respectiv 202 µm . [3]
În stare solidă există două forme, forma α stabilă la temperatură mai mare și forma β stabilă la temperatură mai mică. Temperatura de tranziție este de 125 ° C. Forma α are o structură cristalină tetragonală cu grupul spațial I4 / m ( a = 651,2 pm și c = 446,3 pm). În cristal există lanțuri liniare de unități UF 5 în care un atom de fluor este conectat la atomul de uraniu al următoarei unități UF 5 (vezi figura). [4] Forma α poate fi sublimată sub vid peste 500 ° C, dar de la 150 ° C începe să fie disproporționată . [2]
Forma β este de culoare galben pal, are o structură cristalină antiprismă pătrată și se transformă treptat în forma α la 180 ° C. [5]
Sinteză
Pentafluorura de uraniu este preparată prin tratarea UCl 6 sau UCl 5 cu HF anhidru: [2]
- 2UCl 6 + 10HF → 2UF 5 + 10HCl + Cl2
- 2UCl 5 + 10HF → 2UF 5 + 10HCl
Reacția de proporție între UF 6 și UF 4 poate fi de asemenea exploatată: [2]
- UF 6 + UF 4 → 2UF 5
o fluorurarea UF 4 : [2]
- 2UF 4 + F 2 → 2UF 5
O altă posibilitate este reducerea UF 6 cu HBr : [2]
- 2UF 6 + 2HBr → 2UF 5 + 2HF + Br 2
Utilizare
UF 5 a fost implicat în procesul de îmbogățire a uraniului cu metoda MLIS (Separarea moleculară a izotopilor cu laser). Această metodă, concepută de oamenii de știință de la Laboratorul Național Los Alamos în 1971, a fost ulterior abandonată din cauza dificultăților tehnice. Metoda MLIS a implicat utilizarea a două lasere. Un prim laser cu infraroșu a excitat selectiv 235 UF 6 , în timp ce 238 UF 6 a rămas substanțial neexcitat. Un al doilea laser a fost apoi folosit pentru a disocia 235 UF 6 excitat pentru a forma 235 UF 5 și atomi de fluor. Cele 235 de molecule UF 5 formate au precipitat din faza gazoasă pentru a forma o pulbere care ar putea fi separată. [6]
Informații privind toxicitatea / siguranța
La fel ca toate sărurile de uraniu, UF 5 este toxic și dăunător prin inhalare, ingestie și contact cu pielea.
Notă
- ^ a b Iarna .
- ^ a b c d e f Brauer 1978 , pp. 1203-1204 .
- ^ Onoe și colab. 1997
- ^ Howard 1982
- ^ Taylor și Waugh 1980
- ^ Autor1 .
Bibliografie
- Autor1, Îmbogățirea uraniului cu separarea izotopilor laser , pe globalsecurity.org . Accesat la 12 octombrie 2013 .
- ( DE ) G. Brauer (editat de), Handbuch der präparativen anorganischen Chemie , vol. 2, ediția a 3-a, Stuttgart, Enke, 1978, ISBN 3-432-87813-3 .
- CJ Howard, JC Taylor și AB Waugh, Parametri cristalografici în α-UF 5 și U 2 F 9 prin rafinarea multifazică a datelor de pulbere de neutroni de înaltă rezoluție , în J. Solid State Chem. , vol. 45, n. 3, 1982, pp. 396-398, DOI : 10.1016 / 0022-4596 (82) 90185-2 . Accesat la 12 octombrie 2013 .
- J. Onoe, H. Nakamatsu, T. Mukoyama, R. Sekine, H. Adachi și K. Takeuchi, Structura și natura legăturii monomerului UF 5 , în Inorg. Chem. , vol. 36, n. 9, 1997, pp. 1934–1938, DOI : 10.1021 / ic961237s . Accesat la 12 octombrie 2013 .
- JC Taylor și AB Waugh, studiu de difracție neutronică a pentafluorurii de β-uraniu între 77 și 403 K , în J. Solid State Chem. , vol. 35, nr. 2, 1980, pp. 137-147, DOI : 10.1016 / 0022-4596 (80) 90485-5 . Accesat la 12 octombrie 2013 .
- M. Winter, pentafluorură de uraniu , pe webelements.com , WebElements. Accesat la 12 octombrie 2013 .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre pentafluorură de uraniu
