Оксид урана(VI)

Оксид урана(VI)
Общие
Систематическое наименование	Оксид урана
Традиционные названия	Окись урана
Химическая формула	UO3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	от светло-жёлтых до оранжевых кристаллов или аморфное вещество
Молярная масса	286,03 г/моль
Плотность	7,29; 8,34; аморф. 6,80 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	800 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	81,7 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-1223,8 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	1344-58-7

Оксид урана(VI) — бинарное неорганическое соединение металла урана и кислорода с формулой UO₃, от светло-жёлтых до оранжевых кристаллов или аморфное вещество, нерастворимое в воде.

Получение

• Окисление кислородом под давлением оксида U₃O₈:

$\mathsf{2U_3O_8 + O_2 \ \xrightarrow{500-550^oC, p}\ 6UO_3 }$

• Разложение гидроксида уранила:

$\mathsf{UO_2(OH)_2 \ \xrightarrow{350-400^oC}\ UO_3 + 2H_2O }$

• Разложение диураната аммония:

$\mathsf{(NH_4)_2U_2O_7 \ \xrightarrow{250-280^oC}\ 2UO_3 + 2NH_3 + H_2O }$

Физические свойства

Оксид урана(VI) образует от светло-жёлтых до оранжевых кристаллов или аморфное вещество. Существует в нескольких полиморфных модификациях:

• α-UO₃ — ромбическая сингония, параметры ячейки a = 0,684 нм, b = 4,345 нм, c = 0,4157 нм;
• β-UO₃ — моноклинная сингония, параметры ячейки a = 1,034 нм, b = 1,433 нм, c = 0,3910 нм, β = 99,03°;
• γ-UO₃ — ромбическая сингония, параметры ячейки a = 0,9813 нм, b = 1,993 нм, c = 0,9711 нм;
• δ-UO₃ — кубическая сингония, параметры ячейки a = 0,416 нм;
• ε-UO₃ — триклинная сингония, параметры ячейки a = 0,4002 нм, b = 0,3841 нм, c = 0,4165 нм, α = 98,10°, β = 90,20°, γ = 120,17°;
• η-UO₃ — ромбическая сингония, параметры ячейки a = 0,7511 нм, b = 0,5466 нм, c = 0,5224 нм.

Тип модификации определяется структурой исходного вещества и условия получения.

Образует кристаллогидраты состава UO₃•n H₂O, где n = 1, 2, 6.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{6UO_3 \ \xrightarrow{450-500^oC}\ 2U_3O_8 + O_2 }$

• Реагирует с водой при кипячении, образуя гидроксид уранила:

$\mathsf{UO_3 + H_2O \ \xrightarrow{100^oC}\ UO_2(OH)_2 }$

• Реагирует с кислотами, образуя соли уранила:

$\mathsf{UO_3 + 2HCl \ \xrightarrow{}\ (UO_2)Cl_2 + H_2O }$

$\mathsf{UO_3 + H_2SO_4 \ \xrightarrow{}\ (UO_2)SO_4 + H_2O }$

• Реагирует с растворами щелочей, образуя диуранаты:

$\mathsf{2UO_3 + 2NaOH \ \xrightarrow{90^oC}\ Na_2U_2O_7\downarrow + H_2O }$

• При сплавлении с щелочами образует уранаты:

$\mathsf{UO_3 + 2NaOH \ \xrightarrow{400^oC}\ Na_2UO_4 + H_2O }$

• Реагирует со фтором:

$\mathsf{2UO_3 + 6F_2 \ \xrightarrow{500^oC}\ 2UF_6 + 3O_2 }$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0