Urani(III) chloride

Urani(III) chloride
Cấu trúc của urani(III) chloride
Danh pháp IUPAC	Uranium(III) chloride
Tên khác	Urani trichloride Hypouranơ chloride
Nhận dạng
Số CAS	10025-93-1
PubChem	167444
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ Cl[U](Cl)Cl
InChI	đầy đủ 1/3ClH.U/h3*1H;/q;;;+3/p-3
UNII	1SW3X68G1K
Thuộc tính
Công thức phân tử	UCl3
Khối lượng mol	344,3861 g/mol (khan) 380,41666 g/mol (2 nước) 398,43194 g/mol (3 nước) 416,44722 g/mol (4 nước) 452,47778 g/mol (6 nước) 470,49306 g/mol (7 nước)
Bề ngoài	tinh thể màu đỏ đậm (khan)[1] tinh thể tím (4[2] và 6 nước) tinh thể xám nhạt đến xanh dương mực (7 nước)[3]
Khối lượng riêng	5,51 g/cm³ (khan) 2,91 g/cm³ (6 nước) 2,88 g/cm³ (7 nước)[1]
Điểm nóng chảy	837 °C (1.110 K; 1.539 °F)
Điểm sôi	1.657 °C (1.930 K; 3.015 °F)
Độ hòa tan trong nước	tan
Độ hòa tan	tạo phức với amonia
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	phóng xạ
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Urani(III) chloride là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học được quy định là UCl₃, có thành phần gồm nguyên tố kim loại thuộc nhóm đất là urani và nguyên tố clo. UCl₃ được sử dụng chủ yếu để tái chế nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Urani(III) chloride được tổng hợp theo nhiều cách khác nhau từ urani(IV) chloride. Tuy nhiên, UCl₃ ít ổn định hơn UCl₄.

Điều chế

Có hai cách để tổng hợp urani(III) chloride. Các quy trình sau mô tả làm thế nào để sản xuất urani(III) chloride.

• Trong một hỗn hợp NaCl–KCl ở nhiệt độ 670–710 ℃, tạo phản ứng giữa urani(IV) chloride với kim loại urani.

3UCl₄ + U → 4UCl₃^[4]

• Hoặc phản ứng của urani(IV) chloride trong khí hydro.

2UCl₄ + H₂ → 2UCl₃ + 2HCl^[5]

Sử dụng

Thuốc thử

Urani(III) chloride được sử dụng trong các phản ứng với tetrahydrofuran (THF) và natri metylcyclopentadien để chuẩn bị các phức hợp urani metallocene khác nhau.^[6]

Chất xúc tác

Urani(III) chloride cũng được sử dụng làm chất xúc tác trong phản ứng giữa lithi tetrahydroaluminat(III) (LiAlH₄) và olefin để tạo ra các hợp chất alkyl aluminat.^[7]

Dạng Molten

Dạng urani(III) chloride nóng chảy là một hợp chất điển hình trong các quá trình hóa học nhiệt độ cao, vì nó rất quan trọng trong việc tái chế các nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. UCl₃ thường là hình thức lấy urani làm nhiên liệu đã qua sử dụng trong các quy trình điện phân.^[8][9]

Hợp chất khác

UCl₃ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như UCl₃·NH₃ là chất rắn màu xám lục, UCl₃·3NH₃ là chất rắn màu lục lam, UCl₃·7NH₃ là chất rắn màu lục nhạt^[10] hay UCl₃·9NH₃ là tinh thể cam nâu.^[11]

Tham khảo

1. ^ Handbook… (Pierre Villars, Karin Cenzual, Roman Gladyshevskii; Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 24 thg 7, 2017 - 1970 trang), trang 65; 1058. Truy cập 6 tháng 3 năm 2021.
2. Janusz Drożdżyński – Preparation and properties of hydrated uranium trichlorides. Inorganica Chimica, 94 (1–3), tr. 58 (tháng 2 năm 1984). doi:10.1016/S0020-1693(00)94523-7.
3. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd ed., Volumes 1-5) (L.R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger; Springer Science & Business Media, 31 thg 12, 2007 - 698 trang), trang 426–427. Truy cập 6 tháng 3 năm 2021.
4. Serrano, K.; Taxil, P.; Dugne, O.; Bouvet, S.; Puech, E. J. Nucl. Mater. 2000, 282, 137–145.
5. Remsen, Ira. Inorganic Chemistry. New York: Henry Holt and Company, 1890.
6. Brenna, J.G.; Anderson, R.A.; Zalkin, A. Inorg. Chem. 1986, 25, 1756–1760.
7. Le Marechal, J.F.; Ephritikhine, M.; Folcher, G. J. Organomet. Chem. 1986, 309, C1–C3.
8. Okamoto, Y.; Madden, P.; Minato, K. J. Nucl. Mater. 2005, 344, 109–114.
9. Okamoto, Y.; Kobayashi, F.; Ogawa, T. J. Alloys Compd. 1998, 271, 355–358.
10. H. J. Berthold, H. Knecht – Ammoniakate und Ammonolyse von Urantrichlorid. ZAAC 356 (3–4): 151–162. doi:10.1002/zaac.19683560306.
11. Stefan S. Rudel, Sebastian A. Baer, Patrick Woidy, Thomas G. Müller, H.-Lars Deubner, Benjamin Scheibe, Florian Kraus – Recent advances in the chemistry of uranium halides in anhydrous ammonia. Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials, 233, 12, tr. 817–844 (ngày 14 tháng 2 năm 2018). doi:10.1515/zkri-2018-2066.