Uranyl(VI) sulfat

Uranyl(VI) sunfat
Tên khác	Uranyl(VI) sunfat(VI)
Số CAS	14305-55-6 19415-82-8 (1 nước) 20910-28-5 (3 nước)
Nhận dạng
Số CAS	1314-64-3
PubChem	14815
Số EINECS	215-240-3
Thuộc tính
Công thức phân tử	UO2SO4
Khối lượng mol	366,0904 g/mol (khan) 384,10568 g/mol (1 nước) 411,1286 g/mol (2,5 nước) 420,13624 g/mol (3 nước) 429,14388 g/mol (3,5 nước) 546,2432 g/mol (10 nước)
Bề ngoài	tinh thể vàng (< 3,5 nước) tinh thể vàng lục (10 nước)[1]
Khối lượng riêng	5,04 g/cm³ (khan) 3,89 g/cm³ (2,5 nước) 3,46 (3,53) g/cm³ (3,5 nước)[2]
Điểm nóng chảy	100 (3 nước, mất 2 phân tử nước)[1]
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	27,5 g/100 mL, xem thêm bảng độ tan
Độ hòa tan	tạo phức với amonia, urê, thiourê
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	độ độc cao
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Urani(III) sunfat Urani(IV) sunfat
Cation khác	Uranyl(VI) selenat
Hợp chất liên quan	Urani(VI) oxit Lưu huỳnh trioxit
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). Y kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Uranyl(VI) sunfat là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học UO₂SO₄. Hợp chất này bao gồm ion sunfat và ion uranyl. Nó là chất rắn màu vàng chanh. Uranyl(VI) sunfat là chất trung gian trong một số phương pháp khai thác được sử dụng cho quặng urani.^[3]

Điều chế

Bằng cách cho urani(V,VI) oxit tác dụng với axit sunfuric trong không khí hoặc oxy, uranyl(VI) sunfat sẽ được tạo thành:^[4]

${\displaystyle \mathrm {2\ U_{3}O_{8}+6\ H_{2}SO_{4}+O_{2}\longrightarrow 6\ UO_{2}SO_{4}+6\ H_{2}O} }$

Tính chất

UO₂SO₄ cực kỳ ổn định, rất khó phân hủy; chỉ khi được đun nóng đến đỏ, hợp chất này mới bị phân hủy thành urani(VI) oxit và lưu huỳnh trioxit:^[5]

UO₂SO₄ → UO₃ + SO₃

Cấu trúc

Cấu trúc của UO₂SO₄·3,5H₂O gồm các tâm trans-UO₂²⁺ được bao bọc trong một hình cầu phối trí hai mặt hình chóp ngũ giác. Trong mặt phẳng ngũ giác là năm phối tử oxy có nguồn gốc từ các phối tử sunfat và nước. Hợp chất này là một polyme phối trí.^[6]

Sử dụng

Bên cạnh việc sử dụng quy mô lớn trong khai thác mỏ, uranyl(VI) sunfat còn được sử dụng như một chất nhuộm âm tính trong kính hiển vi và chất đánh dấu trong sinh học. Thí nghiệm lò phản ứng đồng nhất trong nước, được xây dựng vào năm 1951, dùng một loại nhiên liệu gồm 565 gam U-235 được làm giàu đến 14,7% ở dạng uranyl(VI) sunfat.

Quá trình axit hóa để nghiền quặng urani bao gồm việc kết tủa uranyl(VI) sunfat từ dung dịch rửa trôi để tạo ra sản phẩm bán tinh chế được gọi là bánh vàng.^[7]

Hợp chất khác

UO₂SO₄ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như UO₂SO₄·3NH₃ là chất rắn màu cam hay UO₂SO₄·4NH₃ là bột vô định hình màu đỏ cam đậm.^[1]

UO₂SO₄ còn tạo một số hợp chất với CO(NH₂)₂, như UO₂SO₄·2CO(NH₂)₂ là tinh thể màu vàng nhạt-lục, UO₂SO₄·3CO(NH₂)₂ là tinh thể màu lục sáng hay UO₂SO₄·4CO(NH₂)₂ là tinh thể hình kim màu lục nhỏ, hơi sáng màu.^[8]

UO₂SO₄ còn tạo một số hợp chất với CS(NH₂)₂, như UO₂SO₄·CS(NH₂)₂ là tinh thể màu cam sáng hay UO₂SO₄·2CS(NH₂)₂ là tinh thể màu cam giống muối nitrat.^[9]

Hợp chất liên quan

• Uranyl(VI) bisunfat.
• Kali uranyl sunfat, K₂UO₂(SO₄)₂, được Henri Becquerel sử dụng trong việc khám phá ra hiện tượng phóng xạ.

Tham khảo

1. ^ Gmelin's Handbook of Inorganic Chemistry, and Isotopes: System Number 55 (Leopold Gmelin; U.S. Atomic Energy Commission, Technical Information Service, 1952 - 106 trang), trang 14–15. Truy cập 18 tháng 4 năm 2021.
2. Handbook... (Pierre Villars, Karin Cenzual, Roman Gladyshevskii; Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 24 tháng 7, 2017 - 1970 trang), trang 783; 1226. Truy cập 18 tháng 4 năm 2021.
3. Peehs, Martin; Walter, Thomas; Walter, Sabine; Zemek, Martin (2007). “Uranium, Uranium Alloys, and Uranium Compounds”. Bách khoa toàn thư Ullmann về Hóa chất công nghiệp. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a27_281.pub2.
4. G. Singh (2007). Chemistry Of Lanthanides And Actinides. Discovery Publishing House. tr. 211. ISBN 978-81-8356-241-6.
5. Technology of Uranium (Boris Nikolaevich Sudarikov; Israel Program for Scientific Translations, 1966 - 424 trang), trang 41. Truy cập 18 tháng 4 năm 2021.
6. Zalkin, Allan; Ruben, Helena; Templeton, David H. (1978). “Structure of a New Uranyl Sulfate Hydrate α-2UO₂SO₄·7H₂O”. Inorganic Chemistry. 17 (12): 3701–3702. doi:10.1021/ic50190a075.
7. “Metallurgy”. MQes Uranium Inc. Bản gốc lưu trữ ngày 15 tháng 4 năm 2012. Truy cập ngày 2 tháng 6 năm 2012.
8. Complex Compounds of Uranium (Akademiia nauk SSSR. Institut obshchei i neorganicheskoi khimii, Ilʹi︠a︡ Ilʹich Cherni︠a︡ev; Israel Program for Scientific Translations, 1966 - 520 trang), trang 307. Truy cập 18 tháng 4 năm 2021.
9. Russian Journal of Inorganic Chemistry, Tập 6,Số phát hành 7-12 (British Library Lending Division with the cooperation of the Royal Society of Chemistry, 1961), trang 783. Truy cập 20 tháng 4 năm 2021.