Uranium heksaklorida

Uranium heksaklorida

Nama
Nama IUPAC Uranium(VI) klorida
Nama lain Uranium heksaklorida Perurani klorida
Penanda
Nomor CAS	161280-02-0
Model 3D (JSmol)	Gambar interaktif
3DMet	{{{3DMet}}}
ChemSpider	57564875
Nomor EC
PubChem CID	57346050
Nomor RTECS	{{{value}}}
InChI InChI=1S/6ClH.U/h6*1H;/p-6 Key: XFCORTPUZRSUIZ-UHFFFAOYSA-H
SMILES [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[U]
Sifat
Rumus kimia	UCl 6
Massa molar	450,745 g/mol
Penampilan	Padatan kristalin hijau tua
Densitas	3600 kg/m^3
Titik lebur	177 °C (351 °F; 450 K)
Senyawa terkait
Anion lain	Uranium heksafluorida
Kation lainnya	Wolfram heksaklorida
Related Uranium klorida	Uranium(III) klorida Uranium(IV) klorida Uranium(V) klorida
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Referensi

Uranium heksaklorida (UCl
6) adalah sebuah senyawa kimia anorganik dari uranium dalam keadaan oksidasi +6.^[1][2] UCl
6 merupakan halida logam yang terdiri dari uranium dan klorin. Senyawa ini adalah padatan kristalin hijau tua multi-luminesen dengan tekanan uap antara 1-3 mmHg pada suhu 373,15 K.^[3] UCl
6 stabil dalam vakum, udara kering, nitrogen, dan helium pada suhu kamar. Ia larut dalam karbon tetraklorida (CCl
4). Dibandingkan dengan uranium halida lainnya, hanya sedikit yang diketahui mengenai UCl
6.

Struktur dan ikatan

Uranium heksaklorida memiliki geometri oktahedral, dengan grup titik O_h. Kisi senyawa ini (dimensi: 10,95 ± 0,02 Å × 6,03 ± 0,01 Å) berbentuk heksagonal dengan tiga molekul per sel; ikatan U–Cl teoretis rata-rata adalah 2,472 Å (panjang U–Cl eksperimental yang ditemukan melalui difraksi sinar-X adalah 2,42 Å),^[4] dan jarak antara dua atom klorin yang berdekatan adalah 3,65 Å.

Sifat kimia

Uranium heksaklorida adalah senyawa yang sangat higroskopis dan mudah terurai ketika terpapar pada kondisi atmosfer biasa.^[5] Oleh karena itu, senyawa ini harus ditangani dalam alat vakum atau dalam kotak kering.

Dekomposisi termal

UCl
6 stabil hingga suhu antara 120 °C dan 150 °C. Dekomposisi UCl
6 menghasilkan transisi fase padat dari satu bentuk kristal UCl
6 ke bentuk lain yang lebih stabil.^[6] Namun, penguraian gas UCl
6 menghasilkan UCl
5. Energi aktivasi untuk reaksi ini adalah sekitar 40 kcal per mol.

2 UCl
6 (g) → 2 UCl
5 (s) + Cl
2 (g)

Kelarutan

UCl
6 bukanlah senyawa yang sangat mudah larut. Senyawa ini larut dalam CCl
4 untuk menghasilkan larutan berwarna cokelat. Ia sedikit larut dalam isobutil bromida dan fluorokarbon (C
7F
16).^[6]

Pelarut	Suhu (°C)	Gram UCl 6/100 g larutan
CCl 4	−18	2,64
CCl 4	0	4,9
CCl 4	20	7,8
6,6% Cl 2 : 93,4% CCl 4	−20	2,4
12,5% Cl 2 : 87,5% CCl 4	−20	2,23
12,5% Cl 2 : 87,5% CCl 4	0	3,98
Cl 2 cair	−33	2,20
CH 3Cl	−24	1,16
Benzena	80	Tak larut
Freon 113	45	1,83

Reaksi dengan hidrogen fluorida

Ketika UCl
6 direaksikan dengan hidrogen fluorida (HF) cair anhidrat yang dimurnikan pada suhu kamar, ia akan menghasilkan UF
5.^[6]

2 UCl
6 + 10 HF → 2 UF
5 + 10 HCl + Cl
2

Sintesis

Uranium heksaklorida dapat disintesis dari reaksi antara uranium trioksida (UO
3) dengan campuran CCl
4 cair dan klorin (Cl
2) panas. Hasil dapat ditingkatkan jika reaksi dilakukan dengan adanya UCl
5.^[7] UO
3 diubah menjadi UCl
5, yang kemudian bereaksi dengan Cl
2 berlebih membentuk UCl
6. Dibutuhkan sejumlah besar panas agar reaksi ini dapat berlangsung; kisaran suhu mulai dari 65 °C hingga 170 °C, tergantung pada jumlah reaktan (suhu ideal 100 °C - 125 °C). Reaksi ini dilakukan dalam bejana kedap gas tertutup (misalnya kotak sarung tangan) yang dapat menahan tekanan yang terbentuk.

Langkah 1: 2 UO
3 + 5 Cl
2 → 2 UCl
5 + 3 O
2

Langkah 2: 2 UCl
5 + Cl
2 → 2 UCl
6

Reaksi keseluruhan: 2 UO
3 + 6 Cl
2 → 2 UCl
6 + 3 O
2

Heksahalida logam ini juga dapat disintesis dengan mengembuskan gas Cl
2 ke UCl
4 yang disublimasikan pada suhu 350 °C.^[8]

Langkah 1: 2 UCl
4 + Cl
2 → 2 UCl
5

Langkah 2: 2 UCl
5 + Cl
2 → 2 UCl
6

Reaksi keseluruhan: UCl
4 + Cl
2 → UCl
6

Referensi

1. Zachariasen, W. H. (1948). "Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. V. The crystal structure of uranium hexachloride". Acta Crystallographica. 1 (6): 285–287. doi:10.1107/S0365110X48000788 . 
2. Taylor, J. C.; Wilson, P. W. (1974). "Neutron and X-ray powder diffraction studies of the structure of uranium hexachloride". Acta Crystallographica Section B. 30 (6): 1481. doi:10.1107/S0567740874005115. 
3. Van Dyke, R. E.; Evers, E. C. (1955). "Preparation of Uranium Hexachloride". Google Patents: 2. 
4. Batista, E. R.; Martin, R. L.; Hay, P. J. (2004). "Density Functional Investigations of the Properties and Thermodynamics of UF_n and UCl_n (n=1,...,6)". J. Chem. Phys. 121 (22): 11104–11. doi:10.1063/1.1811607. PMID 15634063. 
5. Lipkin, D.; Wessman, S. (1955). "Process and Apparatus for protecting Uranium hexachloride from Deterioration and Contamination". Google Patents: 2. 
6. Katz, J.J.; Rabinowitch,E. (1951). The Chemistry of Uranium. Ann Arbor: The McGraw-Hill Book Company. 
7. Van Dyke, R. E.; Evers, E. C. (1955). "Preparation of Uranium Hexachloride". Google Patents: 2. 
8. Thornton, G.; Edelstein, N.; Rösch, N.; Woodwark, D.R.; Edgell, R.G. (1979). "The Electronic Structure of UCl₆: Photoelectron Spectra and Scattered Wave X_α Calculations". J. Chem. Phys. 70 (11): 6. Bibcode:1979JChPh..70.5218T. doi:10.1063/1.437313.