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hidróxido de uranilo

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El hidróxido de uranilo es un hidróxido de uranio con la fórmula química UO₂ ( OH) ₂ en su forma monomérica y [(UO₂ ) ₂ ( OH) ₄ ] ²⁻ en su forma dimérica; ambas formas pueden existir en medios acuosos normales. En condiciones aeróbicas, hasta 5 hidróxidos pueden unirse al uranilo ([(UO₂ ) ₂ ( OH) ₅ ] ³⁻ ). El hidrato de hidróxido de uranilo se precipita como un concentrado coloidal a partir de licores de uranio oxidados con pH cercano a la neutralidad.

El hidróxido de uranilo se utilizaba antiguamente en la fabricación de vidrio y cerámica para colorear las fases vítreas y preparar pigmentos para cocción a altas temperaturas. La introducción de diuranatos alcalinos (como el diuranato de sodio ) en los vidrios produce un color amarillo por transmisión y verde por reflexión; además, estos vidrios se vuelven dicroicos y fluorescentes bajo la luz ultravioleta .

El hidróxido de uranilo es teratogénico y radiactivo .

Formación

La formación de hidróxido de uranilo hidratado puede ocurrir a través de fluoruro de uranilo hidratado [(UO₂F₂ ) (H₂O ) ] ₇ ·4H₂O , que no es estable a una presión de vapor de agua elevada. Se produce una pérdida completa de flúor y se forma hidróxido de uranilo hidratado ([(UO₂ ) ₄O ( OH) ₆ ]·5H₂O ) . Esta especie de hidróxido de uranilo es estructuralmente similar a los minerales de hidróxido de uranilo hidratado schoepita y metaschoepita. Se recopilaron datos de difracción de rayos X y se encontró que esta especie tiene un espaciado interlaminar expandido, lo que sugiere que puede haber moléculas de agua adicionales entre las capas de uranilo. Sin embargo, a diferencia de la metaschoepita, esta especie no forma UO₂ ( OH) ₂ al deshidratarse. [ 1 ]

Reacciones

  1. [UO 2 (OH)] + + H 2 O → [(UO 2 (OH)(H 2 O)] +
  2. [(UO 2 (OH)(H 2 O)] + + H 2 O → [(UO 2 (OH)(H 2 O) 2 ] +

El UO₂ (OH) ₂ reacciona con agua en una reacción de hidratación para formar [(UO₂ ( OH) ₂ )(H₂O ) ] ⁺ y la forma monohidratada también reacciona con agua para formar dihidratos [(UO₂OH ) (H₂O ) ₂ ] ⁺ y trihidratos [(UO₂OH ) (H₂O ) ₃ ] ⁺ . La reacción de hidratación para formar el monohidrato fue significativamente más lenta que si el hidróxido se reemplazara por acetato o nitrato. Esto podría deberse a que el (OH) ⁻, fuertemente básico, reduce la acidez de Lewis del U o a que los aniones acetato y nitrato, más complejos, proporcionan más grados de libertad. Sin embargo, se encontró que la formación del hidróxido de uranilo dihidratado (2) fue casi tres veces más rápida que la del monohidrato (1). [ 2 ]

Shamov et al. propusieron e investigaron un mecanismo para el intercambio de oxígeno entre los cationes UO₂²⁺ en una solución altamente alcalina en el Journal of the American Chemical Society . Se observó un equilibrio entre [UO₂ ( OH) ₄ ] ²⁻ y [UO₂ ( OH ) ₅ ] ³⁻, seguido de la formación del intermedio estable [UO₃ ( OH) ₃ ·H₂O ] ³⁻ , que se formó a partir de [UO₂ ( OH) ₅ ] ³⁻ mediante eliminación intramolecular de agua. [ 3 ]

Referencias

  1. ↑ Kirkegaard, Marie C.; Spano, Tyler L.; Ambrogio, Michael W.; Niedziela, JL; Miskowiec, Andrew; Shields, Ashley E.; Anderson, Brian B. (2019). "Formación de un hidrato de hidróxido de uranilo mediante hidratación de [ (UO 2 F 2 )(H 2 O) ] 7 ·4H 2 O" . Dalton Transactions . 48 (36): 13685– 13698. doi : 10.1039/C9DT02835H . ISSN 1477-9226 . OSTI 1607115. PMID 31468045 .   
  2. ↑ Chien, Winnie; Anbalagan, Victor; Zandler, Melvin; Van Stipdonk, Michael; Hanna, Dorothy; Gresham, Garold; Groenewold, Gary (2004-06-01). "Hidratación intrínseca de cationes monopositivos de hidróxido, nitrato y acetato de uranilo" . Journal of the American Society for Mass Spectrometry . 15 (6): 777– 783. Bibcode : 2004JASMS..15..777C . doi : 10.1016/j.jasms.2004.01.013 . ISSN 1044-0305 . PMID 15144967 .  
  3. ↑ Shamov, Grigory A.; Schreckenbach, Georg (15 de octubre de 2008). "Estudio teórico del intercambio de oxígeno en hidróxido de uranilo. ¿Un viejo enigma resuelto?" . Journal of the American Chemical Society . 130 (41): 13735– 13744. Bibcode : 2008JAChS.13013735S . doi : 10.1021/ja804742f . ISSN 0002-7863 . PMID 18808120 .  
  • La estructura de una forma de hidróxido de uranilo
  • Alexander, CA (2005) "Volatilización de uranio en condiciones fuertemente oxidantes", Journal of Nuclear Materials, 346, 312–318.