Тетрахлорид урана

Тетрахлорид урана

Имена
Название ИЮПАК Хлорид урана (IV)
Другие имена Тетрахлоран Тетрахлорид урана Хлорид урана
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard	100.030.040
Номер ЕС
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox ( EPA)
ИнЧИ InChI = 1S / 4ClH.2U / h4 * 1H ;; / q ;;;; 2 * + 2 / p-4 Y Ключ: AYQSGSWJZFIBLR-UHFFFAOYSA-J Y InChI = 1 / 4ClH.2U / h4 * 1H ;; / q ;;;; 2 * + 2 / p-4 Ключ: AYQSGSWJZFIBLR-XBHQNQODAS
Улыбки [U + 4]. [Cl -]. [Cl -]. [Cl -]. [Cl-]
Характеристики
Химическая формула	UCl 4
Молярная масса	379,84 г / моль
Плотность	4,87 г / см 3
Температура плавления	590 ° С (1094 ° F, 863 К)
Точка кипения	791 ° С (1456 ° F, 1064 К)
Состав
Кристальная структура	Восьмигранный
Родственные соединения
Родственные соединения	трихлорид урана, уран пятихлористый, уран гексахлорид
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N  проверить  ( что есть    ?) YN
Ссылки на инфобоксы

Тетрахлорид урана - это неорганическое соединение с формулой UCl 4. Это гигроскопичное твердое вещество оливково-зеленого цвета. Он использовался в процессе электромагнитного разделения изотопов (ЭМИС) обогащения урана. Это один из основных исходных материалов для урановой химии.

• 1 Синтез и структура
• 2 Химические свойства
• 3 Приложения
• 4 ссылки

Тетрахлорид урана обычно синтезируют реакцией триоксида урана (UO 3) и гексахлорпропена. Аддукты растворителя UCl 4 могут быть образованы более простой реакцией UI 4 с хлористым водородом в органических растворителях.

Согласно рентгеновской кристаллографии центры урана являются восьмикоординатными, окруженными восемью атомами хлора, четырьмя в 264 пм и четырьмя другими в 287 пм.

Растворение в протонных растворителях более сложное. Когда UCL 4 добавляют в воду на уран - ион аква образуется.

UCl 4 + x H 2 O → [U (H 2 O) x ] ⁴⁺ + 4Cl ^-

Акваион [U (H 2 O) x ] ⁴⁺, (x равен 8 или 9) сильно гидролизован.

[U (H 2 O) x ] ⁴⁺ ⇌ [U (H 2 O) x −1 (OH)] ³⁺ + H ⁺

РК для этой реакции составляет около 1.6, поэтому гидролиз отсутствует только в растворах с концентрацией кислоты 1 моль дм ⁻³ и более (pH lt;0). Дальнейший гидролиз происходит при pHgt; 3. Могут образовываться слабые хлорокомплексы акваиона. Опубликованные оценки значения log K для образования [UCl] ³⁺ (водн.) Варьируются от -0,5 до +3 из-за трудностей с одновременным гидролизом.

Со спиртами может происходить частичный сольволиз.

UCl 4 + x ROH ⇌ UCl 4− x (OR) x + x HCl

Тетрахлорид урана растворяется в непротонных растворителях, таких как тетрагидрофуран, ацетонитрил, диметилформамид и т. Д., Которые могут действовать как основания Льюиса. Образуются сольваты формулы UCl 4 L x, которые можно выделить. Растворитель должен быть полностью свободен от растворенной воды, в противном случае произойдет гидролиз, при котором растворитель S захватит высвободившийся протон.

UCl 4 + H 2 O + S ⇌ UCl 3 (OH) + SH ⁺ + Cl ^-

Молекулы растворителя могут быть заменены другим лигандом в такой реакции, как

UCl 4 + 2Cl ^- → [UCl 6 ] ^2-.

Растворитель не показан, как и в случае образования комплексов ионов других металлов в водном растворе.

Растворы UCl 4 подвержены окислению воздухом, что приводит к образованию комплексов иона уранила.

Тетрахлорид урана получают в промышленных масштабах реакцией четыреххлористого углерода с чистым диоксидом урана UO 2 при 370 ° C. Он использовался в качестве сырья в процессе электромагнитного разделения изотопов (ЭМИС) при обогащении урана. Начиная с 1944 г. Окриджская Y-12 завод преобразован UO 3 в UCL 4 корма для Эрнест О. Лоуренс «ы Альфа Calutrons. Его основным преимуществом является то, что тетрахлорид урана, используемый в калютронах, не такой коррозионный, как гексафторид урана, используемый в большинстве других технологий обогащения. От этого процесса отказались в 1950-х годах. Однако в 80-е годы Ирак неожиданно возродил этот вариант в рамках своей программы создания ядерного оружия. В процессе обогащения тетрахлорид урана ионизируется в урановую плазму.

Затем ионы урана ускоряются и проходят через сильное магнитное поле. После прохождения вдоль половины окружности, луч разделяется на область ближе к наружной стене, которая обедненная, и область ближе к внутренней стенке, который обогащенная в ²³⁵ U. Большое количество энергии, необходимое для поддержания сильных магнитных полей, а также низкие скорости извлечения исходного уранового материала и более медленная и неудобная работа установки делают этот выбор маловероятным для крупномасштабных обогатительных фабрик.

Ведутся работы по использованию смесей расплав хлорида урана и хлорида щелочного металла в качестве реакторного топлива в реакторах на расплаве солей. Расплавы тетрахлорида урана, растворенные в эвтектике хлорид лития - хлорид калия, также исследовались как средство извлечения актинидов из облученного ядерного топлива посредством пирохимической ядерной переработки.