Діоксид урану

Діоксид урану
Небезпеки
Класифікація ЄС	не вказано
NFPA 704	0 4 0
Властивості
Молекулярна формула	UO2
Молярна маса	268.027 г/моль
Зовнішній вигляд	Темна тверда речовина
Густина	10.97 г/см3, тверде
Тпл	2875 °C
Розчинність (вода)	Нерозчинний
	Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
	Інструкція з використання шаблону
	Примітки картки

Діокси́д ура́ну — неорганічна хімічна сполука урану з киснем — речовина темно-коричневого (майже чорного) кольору. Хімічна формула — $U O_{2}$ . Широко використовується як ядерне паливо.

Фізичні властивості

Температура плавлення залежно від стехіометричного складу становить від 2840 до 2875 °C. Діоксид урану — нестехіометричні з'єднання, що мають склад від $U O_{1,6}$ до $U O_{2,5}$ . Діоксид урану термічно стійкий при нагріванні у вакуумі або у відновлювальній атмосфері до температури 1600 °C і переганяється без розкладання. При вищій температурі він втрачає кисень із утворенням стехіометричного діоксиду. У присутності ж кисню, здатний розчиняти його в собі зі збереженням кубічної структури кристала типу флюориту $C a F_{2}$ , причому додаткові (понад стехіометрії) атоми кисню утримуються в проміжках кристалічної решітки в результаті впровадження атомів кисню в ґрати $U O_{2}$ з утворенням фази $U O_{2} \pm x$ , де $x$ залежить від температури. При збільшенні вмісту кисню колір діоксиду змінюється від темно-коричневого до чорного^[1].

Хімічні властивості

Діоксид урану має сильно-основні властивості, не реагує з водою і її парами до 300 °C, не розчиняється у соляній кислоті, але розчинний в азотній кислоті, царській воді і суміші $H N O_{3}$ і $H F$ . При розчиненні в азотній кислоті відбувається утворення ураніл-іонів $U O_{2}^{2 +}$ . Відомий один кристалогідрат діоксиду урану $U O_{2} \cdot 2 H_{2} O$ — чорний осад, що випадає при гідролізі розчинів урану. Діоксид урану входить до складу уранових мінералів уранініту і клевеїту.

Діоксид урану можна отримати відновленням воднем вищих оксидів^[1]:

$U_{3} O_{8} + 2 H_{2} ⟶ 3 U O_{2} + 2 H_{2} O$

або тригідрату оксалату уранілу:

$U O_{2} C_{2} O_{4} \cdot 3 H_{2} O + H_{2} ⟶ U O_{2} + C O + C O_{2} + 4 H_{2} O$

Див. також

Урдокс

Примітки

↑ ^а ^б проф. И. Н. Бекман (2009). Уран. Учебное пособие. М.: МГУ.{{cite book}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним використанням параметра location (посилання)

[:0-1] а ^б проф. И. Н. Бекман (2009). Уран. Учебное пособие. М.: МГУ.{{cite book}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним використанням параметра location (посилання)

[1]