Hispanopedia WikiEl hexacloruro de uranio es un compuesto inorgánico con la fórmula UCl₆ . Presenta uranio en estado de oxidación +6 . [ 1 ] El UCl₆ se hidroliza fácilmente , pero es estable en atmósfera inerte. Es soluble en tetracloruro de carbono ( CCl₄ ). Es un sólido multiluminiscente de color verde oscuro o negro con una presión de vapor entre 1 y 3 mmHg a 373,15 K. [ 2 ]
Estructura y enlaces
El hexacloruro de uranio tiene una geometría octaédrica , con grupo puntual O h . [ 3 ] [ 4 ] Su red (dimensiones: 10,95 ± 0,02 Å x 6,03 ± 0,01 Å) tiene forma hexagonal con tres moléculas por celda; el enlace U-Cl teórico promedio es de 2,472 Å de longitud (la longitud experimental U-Cl encontrada por difracción de rayos X es de 2,42 Å), [ 5 ] y la distancia entre dos átomos de cloro adyacentes es de 3,65 Å.
Propiedades químicas
El UCl 6 es estable hasta temperaturas entre 120 °C y 150 °C. La descomposición del UCl 6 da como resultado una transición de fase sólida de una forma cristalina de UCl 6 a otra forma más estable, [ 6 ] antes de descomponerse completamente en UCl 5 . Se descompone de la siguiente manera:
- 2 UCl 6 (g) → 2 UCl 5 (s) + Cl 2 (g)
La energía de activación para esta reacción es de aproximadamente 40 kcal por mol .
Solubilidad
El UCl 6 no es un compuesto muy soluble . Se disuelve en CCl 4 dando una solución marrón. Es ligeramente soluble en bromuro de isobutilo y en fluorocarbono ( C 7 F 16 ). [ 6 ]
Reacción con fluoruro de hidrógeno
Cuando se trata con fluoruro de hidrógeno líquido (HF) a temperatura ambiente, el UCl 6 produce UF 5 . [ 6 ]
- 2 UCl 6 + 10 HF → 2 UF 5 + 10 HCl + Cl 2
Síntesis
El hexacloruro de uranio se prepara eficientemente a partir de hexafluoruro de uranio mediante intercambio de haluros utilizando tricloruro de boro según la siguiente ecuación idealizada: [ 1 ]
- UF 6 + 2 BCl 3 → UCl 6 + 2 BF 3
El hexacloruro de uranio también puede sintetizarse a partir de la reacción del trióxido de uranio ( UO₃ ) con una mezcla de CCl₄ líquido y cloro caliente ( Cl₂ ). El rendimiento puede incrementarse si la reacción se lleva a cabo en presencia de UCl₅ . [ 7 ] El UO₃ se convierte en UCl₅ , que a su vez reacciona con el exceso de Cl₂ para formar UCl₆ . Se requiere una cantidad sustancial de calor para que tenga lugar la reacción ; el rango de temperatura es de 65 °C a 170 °C dependiendo de la cantidad de reactivo (temperatura ideal 100 °C - 125 °C). La reacción se lleva a cabo en un recipiente cerrado hermético a los gases (por ejemplo, una caja de guantes ) que pueda soportar la presión que se acumula.
Paso 1: 2 UO₃ + 5 Cl₂ → 2 UCl₅ + 3 O₂
Paso 2: 2 UCl 5 + Cl 2 → 2 UCl 6
Reacción global: 2 UO₃ + 6 Cl₂ → 2 UCl₆ + 3 O₂
Este hexahaluro metálico también se forma al combinar Cl 2 y UCl 4 a 350 °C. [ 8 ]
Paso 1: 2 UCl 4 + Cl 2 → 2 UCl 5
Paso 2: 2 UCl 5 + Cl 2 → 2 UCl 6
Reacción global: UCl 4 + Cl 2 → UCl 6
Referencias
- 1 2 O'Donnell, TA; Wilson, PW (1976). "Hexacloruro de uranio: ( hexaclorouranio )". Hexacloruro de uranio: ( hexaclorouranio ) . Síntesis inorgánicas. Vol. 16. pág. 143. doi : 10.1002/9780470132470.ch39 . ISBN 978-0-470-13178-7.
- ↑ Van Dyke, RE; Evers, EC (1955). "Preparación de hexacloruro de uranio". Patentes de Google : 2.
- ↑ Zachariasen, WH (1948). "Estudios cristaloquímicos de la serie 5f de elementos. V. La estructura cristalina del hexacloruro de uranio" . Acta Crystallographica . 1 (6): 285– 287. Bibcode : 1948AcCry...1..285Z . doi : 10.1107/S0365110X48000788 .
- ↑ Taylor, JC; Wilson, PW (1974). "Estudios de difracción de neutrones y rayos X en polvo de la estructura del hexacloruro de uranio". Acta Crystallographica Section B . 30 (6): 1481. Bibcode : 1974AcCrB..30.1481T . doi : 10.1107/S0567740874005115 .
- ↑ Batista, ER; Martin, RL; Hay, PJ (2004). "Investigaciones de la teoría del funcional de la densidad de las propiedades y la termodinámica de UF n y UCl n (n=1,...,6)" . J. Chem. Phys . 121 (22): 11104–11 . doi : 10.1063/1.1811607 . PMID 15634063 .
- 1 2 3 Katz, JJ; Rabinowitch, E. (1951). La química del uranio . Ann Arbor: The McGraw-Hill Book Company.
- ↑ Van Dyke, RE; Evers, EC (1955). "Preparación de hexacloruro de uranio". Patentes de Google : 2.
- ↑ Thornton, G.; Edelstein, N.; Rösch, N.; Woodwark, DR; Edgell, RG (1979). "La estructura electrónica del UCl 6 : espectros de fotoelectrones y cálculos de ondas dispersas X α ". J. Chem. Phys . 70 (11): 6. Bibcode : 1979JChPh..70.5218T . doi : 10.1063/1.437313 .
- compuestos de uranio(VI)
- cloruros
- haluros de actínidos