El óxido de uranio(VI) amorfo ( am - U₂O₇ ) es un compuesto de diuranilo de color naranja, que se obtiene comúnmente por descomposición térmica del peróxido de uranilo tetrahidratado a temperaturas entre 150 y 500 °C (300 y 930 °F) . A temperatura ambiente , se presenta como un polvo. El am - U₂O₇ no posee una estructura atómica regular de largo alcance, como lo demuestra su característico patrón de dispersión difusa obtenido mediante difracción de rayos X. En consecuencia, la estructura molecular de este material es poco conocida, aunque los intentos experimentales y computacionales para dilucidar un entorno atómico local han tenido cierto éxito. [ 2 ] [ 3 ]
Producción
El Am - U₂O₇ se produce por descomposición térmica del tetrahidrato de peróxido de uranilo a temperaturas entre 150 y 500 °C (300 y 930 °F) , en atmósfera de aire o nitrógeno. El polvo resultante es de color naranja tostado. Un calentamiento posterior da lugar a la formación de trióxido de uranio alfa (α-UO₃ ) .
Estructura y reactividad
Debido a la naturaleza amorfa de am - U₂O₇ , la estructura atómica de largo alcance de este compuesto no se ha determinado. Sin embargo, investigaciones computacionales recientes, realizadas principalmente mediante la teoría del funcional de la densidad ( DFT), han ayudado a predecir una estructura local. [ 2 ] [ 4 ] Al igual que un compuesto de uranato regular, dos grupos uranilo ( UO₂⁺₂ ) están unidos por un átomo μ₂-O, donde ambos átomos de uranio están unidos a una unidad peroxo OO . En este caso, un anillo tetramérico sería la conformación más estable del compuesto. La presencia de un enlace peróxido en especies obtenidas en este rango de temperatura es inusual; el peróxido de uranilo se ha considerado previamente como el único compuesto de uranio que contiene peróxido. [ 5 ] Los desarrollos en esta estructura proponen un entorno de enlace metastudtita de dos sitios y similar al UO₃ , incluyendo los tipos de enlace ya mencionados. [ 4 ] Se han hecho pocas sugerencias más para la estructura atómica local de un m - U 2 O 7. Sin embargo, se ha informado de una forma cristalina de U 2 O 7 , calculada como una estructura de dos sitios de coordinación 6 y 8. [ 3 ] En el mismo estudio, se encontró nuevamente que la especie U 2 O 7 contenía enlaces de peróxido. Se sabe que Am -U 2 O 7 sufre hidrólisis en presencia de agua, para producir un polvo de metaschoepita cristalina . Además de un cambio en la cristalinidad, esta reacción implica un cambio de color de naranja a amarillo brillante.
Referencias
- ↑ Sweet, Lucas E.; Henager, Charles H.; Shenyang Hu; T. Johnson; Meier, David E.; Peper, Shane M.; Schwantes, Jon Michael (2011). "PNNL-20951: Investigación de polimorfos de uranio" (Informe técnico). Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico. doi : 10.13140/RG.2.1.3073.0004 .
- 1 2 Odoh, Samuel O.; Shamblin, Jacob; Colla, Christopher A.; Hickam, Sarah; Lobeck, Haylie L.; Lopez, Rachel AK; Olds, Travis; Szymanowski, Jennifer ES; Sigmon, Ginger E.; Neuefeind, Joerg; Casey, William H.; Lang, Maik; Gagliardi, Laura; Burns, Peter C. (2016). "Estructura y reactividad del peróxido de uranilo amorfo a rayos X, U 2 O 7 ". Química inorgánica . 55 (7): 3541– 3546. doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b00017 . OSTI 1241447 . PMID 26974702 .
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- ↑ Burns, Peter C.; Hughes, Karrie-Ann (2003). "Studtita, [ (UO 2 )(O 2 )(H 2 O) 2 ] (H 2 O) 2 : La primera estructura de un mineral de peróxido". American Mineralogist . 88 (7): 1165– 1168. doi : 10.2138/am-2003-0725 .
- compuestos de uranio(VI)