யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு

யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு

பெயர்கள்
ஐயூபிஏசி பெயர் யுரேனியம்(VI) குளோரைடு
வேறு பெயர்கள் யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு பெர்யுரேனிக் குளோரைடு
இனங்காட்டிகள்
சிஏஎசு எண்	161280-02-0
ChemSpider	57564875
InChI InChI=1S/6ClH.U/h6*1H;/p-6 Key: XFCORTPUZRSUIZ-UHFFFAOYSA-H
யேமல் -3D படிமங்கள்	Image
பப்கெம்	57346050
SMILES [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[U]
பண்புகள்
மூலக்கூறு வாய்பாடு	UCl6
வாய்ப்பாட்டு எடை	450.745 கி/மோல்
தோற்றம்	அடர் பச்சை படிகத் திண்மம்
அடர்த்தி	3600 கி.கி/மீ^3
உருகுநிலை	177 °C (351 °F; 450 K)
கொதிநிலை	75 °C (167 °F; 348 K)
மாறுதலாக ஏதும் சொல்லவில்லை என்றால் கொடுக்கப்பட்ட தரவுகள் யாவும் பொருள்கள் அவைகளின் இயல்பான வெப்ப அழுத்த நிலையில் (25°C, 100kPa) இருக்கும். வார்ப்புரு மேற்கோள்கள்

யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு (Uranium hexachloride) +6 என்ற ஆக்சிசனேற்ற நிலையில் யுரேனியம் காணப்படும் ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும்^[1][2]. யுரேனியமும் குளோரினும் சேர்ந்து இந்த உலோக ஆலைடு உருவாகிறது. UCl6 என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு விவரிக்கப்படுகிறது. பல்-ஒளி வீசுகின்ற அடர் பச்சை நிற படிகத்திண்மம் என்று வகைப்படுத்தப்படும் இதன் ஆவி அழுத்தம் 373.15 கெல்வின் வெப்பநிலையில் 1-3 மி.மீ.பாதரசம் ஆகும்^[3]. அறை வெப்பநிலையில் வெற்றிடம், உலர் காற்று, நைட்ரசன் மற்றும் ஈலியம் வாயுச் சூழலில் UCl6 நிலைப்புத்தன்மையுடன் காணப்படுகிறது. கார்பன் டெட்ராகுளோரைடில் யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு கரைகிறது. மற்ற யுரேனியம் ஆலைடு சேர்மங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் UCl6 சேர்மத்தைப் பற்றி குறைவாகவே அறியப்பட்டுள்ளது.

கட்டமைப்பும் பிணைப்பும்

Oh என்ற இடக்குழுவுடன் கூடிய எண்கோண வடிவத்தை யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு ஏற்றுள்ளது. இதன் அணிக்கோவையானது (பரிமாணங்கள்:10.95 ± 0.02Å x 6.03 ± 0.01Å) வடிவத்தில் அறுங்கோணமாய் ஓர் அலகு செல்லுக்கு மூன்று மூலக்கூறுகள் பெற்றுள்ளது. சராசரியாக U-Cl பிணைப்பின் நீளம் கோட்பாடுகளின் அடிப்படையில் 2.472Å என்றும் எக்சு-கதிர் விளிம்பு விளைவு சோதனையின் அடிப்படையில் 2.42Å ^[4]என்றும் மதிப்பிடப்படுகிறது. அடுத்தடுத்த குளோரின் அணுக்களுக்கிடையிலான தொலைவு 3.65Å என்றும் கணக்கிடப்பட்டுள்ளது.

வேதிப் பண்புகள்

யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு மிகவும் அதிக அளவில் நீருறிஞ்சக்கூடிய ஒரு சேர்மமாகும். சாதாரண வளிமண்டல அழுத்தத்தில் வெளிப்படும்போது இது சிதைவுக்கு உள்ளாகிறது^[5]. எனவே யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடை வெற்றிடத்தில் அல்லது ஓர் உலர்ந்த பெட்டியில் வைத்து கையாள வேண்டும்.

வெப்பச் சிதைவு

120o செல்சியசு வெப்பநிலை மற்றும் 150o செல்சியசு வெப்பநிலை வரையில் UCl6 நிலைப்புத் தன்மையுடன் இருக்கும். யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு சிதைவடைவதால் படிகத் திண்மம் ஒரு நிலையில் இருந்து வேறொரு நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட படிக நிலைக்கு மாறுகிறது^[6] . இருப்பினும் வாயு நிலையிலுள்ள யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு சிதைவடைவதால் UCl6 உருவாகிறது. இவ்வினைக்கான வினையூக்க ஆற்றல் மோலுக்கு 40 கிலோகலோரி ஆகும்.

2UCl₆ (வளிமம்) → 2UCl₅ (திண்மம்) + Cl₂ (வளிமம்)

கரைதிறன்

UCl6 நன்கு கரையக்கூடிய ஒரு வேதிப்பொருள் அல்ல. CCl4 சேர்மத்தில் கரைந்து பழுப்பு நிற கரைசலைத் தருகிறது. ஐசோபியூட்டைல் புரோமைடிலும் புளோரோ கார்பனிலும் (C7F16) யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு சிறிதளவு கரைகிறது^[7].

கரைப்பான்கள்	வெப்பநிலை (^oசெ)	UCl6கிராம்/100 கிராம் கரைசல்
CCl4	−18	2.64
CCl4	0	4.9
CCl4	20	7.8
6.6% Cl2 : 93.4% CCl4	−20	2.4
12.5% Cl2 : 87.5% CCl4	−20	2.23
12.5% Cl2 : 87.5% CCl4	0	3.98
நீர்ம Cl2	−33	2.20
CH3Cl	−24	1.16
பென்சீன்	80	கரையாது
பிரியான் 113	45	1.83

ஐதரசன் புளோரைடுடன் வினை

அறை வெப்பநிலையில் UCl₆ தூய்மையாக்கப்பட்ட நீரிலி நீர்ம ஐதரசன் புளோரைடுடன் வினை புரிந்து யுரேனியம் பெண்டா புளோரைடைக் (UF₅) கொடுக்கிறது. ^[8]

2UCl₆+ 10HF → 2UF₅ + 10HCl + Cl₂

தொகுப்பு முறை தயாரிப்பு

யுரேனியம் டிரையாக்சைடுடன் நீர்மநிலை CCl₄ சேர்மத்தையும் சூடான குளோரினும் சேர்ந்த கலவையுடன் வினைபுரியச் செய்து தொகுப்பு முறையில் யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடு தயாரிக்கப்படுகிறது. இருப்பினும் UCl₅ முன்னிலையில் வினையை நடைபெறச் செய்தால் உற்பத்தியை அதிகரிக்கச் செய்யலாம்.^[9]

UO₃ ஆனது UCl₅ ஆக மாற்றப்பட்டு அது மிகையான குளோரினுடன் வினையில் ஈடுபட்டு UCl₆ ஆக மாற்றமடைகிறது. இவ்வினைகள் நிகழ கணிசமான அளவு வெப்பம் தேவைப்படுகிறது. வினையில் ஈடுபடும் வினைபடு பொருள்களின் தன்மைக்கேற்ப இவ்வெப்பநிலை 65^oசெ முதல் 170^oசெ வரை மாறுபடுகிறது. (இயல்பு நிலை வெப்பம்: 100^oசெ - 125^oசெ). பொதுவாக வினையானது உருவாகும் அழுத்தத்தை தாங்கும் வகையில் ஒரு வாயு புகா இறுக்க மூடியால் மூடபட்ட கலனில் மேற்கொள்ளப்படுதல் வேண்டும்.

படி 1: 2UO₃ + 5Cl₂ → 2UCl₅ + 3O₂

படி 2: 2UCl₅ + Cl₂ → 2UCl₆

ஒட்டுமொத்த வினை: 2UO₃ + 6Cl₂ → 2UCl₆ + 3O₂

Cl₂ வாயுவை பதங்கமாகிய UCl₄ மீது 350^oசெ வெப்பநிலையில் செலுத்துவதன் மூலமும் உலோக யுரேனியம் எக்சாகுளோரைடைத் தயாரிக்க முடியும்^[10]

படி 1: 2UCl₄ + Cl₂ → 2UCl₅

படி 2: 2UCl₅ + Cl₂ → 2UCl₆

ஒட்டுமொத்த வினை: UCl₄ + Cl₂ → UCl₆

மேற்கோள்கள்

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. 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): 8. doi:10.1063/1.1811607. https://zenodo.org/record/1231911/files/article.pdf. 
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. Katz,J.J; Rabinowitch,E. (1951). The Chemistry of Uranium. Ann Arbor: The McGraw-Hill Book Company.
8. Katz,J.J; Rabinowitch,E. (1951). The Chemistry of Uranium. Ann Arbor: The McGraw-Hill Book Company.
9. Van Dyke, R. E.; Evers, E. C. (1955). "Preparation of Uranium Hexachloride". Google Patents: 2. 
10. 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. doi:10.1063/1.437313.