Chlorid uranový

chlorid uranový
Obecné
Systematický názevChlorid uranový
Anglický názevUranium hexachloride
Německý názevUran(VI)-chlorid
Sumární vzorecUCl6
Vzhledtmavě zelené krystaly
Identifikace
Registrační číslo CAS161280-02-0
PubChem57346050
SMILES[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[U]
InChIInChI=1S/6ClH.U/h6*1H;/p-6
Key: XFCORTPUZRSUIZ-UHFFFAOYSA-H
Vlastnosti
Molární hmotnost450,745 g/mol
Teplota tání177 °C (351 °F; 450 K)
Hustota3,59 g/cm3
Rozpustnost ve voděprudce reaguje s vodou
Tlak páry1-3 mmHg při 373,15 K
Struktura
Krystalová strukturatrigonální
Hrana krystalové mřížkya = 10,97 Å, c = 6,04 Å
Tvar molekulyoktaedr
Bezpečnost
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
[1]
H-větyH300, H330, H373, H411
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Chlorid uranový je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem UCl6.

Příprava

Chlorid uranový lze připravit disproporcionací chloridu uraničného při teplotě 175 °C:[2]

2 UCl5 → UCl6 + UCl4

Lze jej také připravit reakcí fluoridu uranového s přebytkem chloridu boritého při teplotě −196 °C:[3]

UF6 + 6 BCl3 → UCl6 + 6 BCl2F

Lze jej také připravit chlorací sublimovaného chloridu uraničitého plynným chlorem při teplotě 350 °C:[4]

Krok 1: 2 UCl4 + Cl2 → 2 UCl5
Krok 2: 2 UCl5 + Cl2 → 2 UCl6
Výsledná reakce: UCl4 + Cl2 → UCl6

Chlorid uranový lze připravit reakcí oxidu uranového se směsí kapalného tetrachlormethanu a horkého chloru. Výtěžek lze zvýšit, pokud se reakce provádí v přítomnosti chloridu uraničného.[5] Oxid uranový je zreagován na chlorid uraničný, který je následně chlorován nadbytkem chloru za vzniku chloridu uranového. Reakce je endotermická, probíhá při teplotách mezi 65 °C a 170 °C (ideálně 100 °C - 125 °C) v závislosti na množství reaktantů. Reakce musí probíhat v uzavřené plynotěsné nádobě (například v rukavicovém boxu), která odolá narůstajícímu tlaku.

Krok 1: 2 UO3 + 5 Cl2 → 2 UCl5 + 3 O2
Krok 2: 2 UCl5 + Cl2 → 2 UCl6
Výsledná reakce: 2 UO3 + 6 Cl2 → 2 UCl6 + 3 O2

Vlastnosti

Chlorid uranový je tmavě zelená krystalická látka, která je velmi hygroskopická. Krystalizuje v trigonální soustavě s prostorovou grupou P3m1 (Číslo 164) a parametry mřížky a = 10,97 Å, c = 6,04 Å.[3][6][7]

Rozklad

Chlorid uranový je stabilní do teplot mezi 120 °C a 150 °C. Rozkladem chloridu uranového vzniká chlorid uraničný. Aktivační energie této reakce je přibližně 40 kcal/mol:

2 UCl6 (g) → 2 UCl5 (s) + Cl2 (g)

Chlorid uranový je stabilní ve vakuu, na suchém vzduchu, v atmosféře dusíku a helia při pokojové teplotě.

Rozpustnost

Chlorid uranový není příliš rozpustná sloučenina, Rozpouští se v tetrachlormethanu za vzniku hnědého roztoku. Je mírně rozpustný v isobutylbromidu a perfluoroheptanu (C7F16).[8]

Rozpustnost chloridu uranového
RozpouštědloTeplota (°C)UCl6 g/100ml
Tetrachlormethan−182,64
Tetrachlormethan04,9
Tetrachlormethan207,8
6,6% Chlor : 93,4% Tetrachlormethan−202,4
12,5% Chlor : 87,5% Tetrachlormethan−202,23
12,5% Chlor : 87,5% Tetrachlormethan03,98
kapalný chlor−332,20
Chlormethan−241,16
Benzen80nerozpustný
Freon 113451,83

Reaktivita

Chlorid uranový reaguje s kapalným fluorovodíkem nebo fluoridem uranovým za vzniku fluoridu uraničného za pokojové teploty:[8]

2 UCl6 + 10 HF → 2 UF5 + 10 HCl + Cl2

S tetrachlormethanem reaguje za vzniku chloridu uraničného.

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Uranium hexachloride na anglické Wikipedii a Uran(VI)-chlorid na německé Wikipedii.

  1. ↑ GESTIS-Stoffdatenbank: Uranium compounds. gestis.dguv.de [online]. [cit. 2024-07-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. ↑ BRAUER, Georg. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. [s.l.]: F. Enke 626 s. Dostupné online. ISBN 978-3-432-02328-1. S. 1208. (německy) 
  3. ↑ a b MORSS, L. R.; EDELSTEIN, Norman M.; FUGER, Jean. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (Set Vol.1-6): Volumes 1-6. [s.l.]: Springer Science & Business Media 4511 s. Dostupné online. ISBN 978-94-007-0211-0. S. 567. (anglicky) 
  4. ↑ THORNTON, Geoffrey; EDELSTEIN, Norman; RÖSCH, Notker. The electronic structure of UCl6: Photoelectron spectra and scattered wave X α calculations. The Journal of Chemical Physics. 1979-06-01, roč. 70, čís. 11, s. 5218–5221. Dostupné online [cit. 2024-07-23]. ISSN 0021-9606. DOI 10.1063/1.437313. (anglicky) 
  5. ↑ Preparation of uranium hexachloride. Původci vynálezu: Ross E. Van DYKE, Evers Ernest CHARLES. US. Patentový spis US2725279A. 1955-11-29. Dostupné: <online> [cit. 2024-07-23]. (anglicky)
  6. ↑ ZACHARIASEN, W. H. Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. V. The crystal structure of uranium hexachloride. Acta Crystallographica. 1948-12-02, roč. 1, čís. 6, s. 285–287. Dostupné online [cit. 2024-07-23]. ISSN 0365-110X. DOI 10.1107/S0365110X48000788. (anglicky) 
  7. ↑ TAYLOR, J. C.; WILSON, P. W. Neutron and X-ray powder diffraction studies of the structure of uranium hexachloride. Acta Crystallographica Section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry. 1974-06-15, roč. 30, čís. 6, s. 1481–1484. Dostupné online [cit. 2024-07-23]. ISSN 0567-7408. DOI 10.1107/S0567740874005115. (anglicky) 
  8. ↑ a b KATZ, Joseph J.; COMMISSION, U. S. Atomic Energy; RABINOWITCH, Eugene Isakovich. The Chemistry of Uranium. [s.l.]: McGraw-Hill 630 s. Dostupné online. (anglicky) 

Média použitá na této stránce