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 — . Широко використовується як ядерне паливо.
![{\displaystyle {\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/99d0f3fd5cddaaf701c92e233d1f5b01a5b098bf)
Фізичні властивості
Температура плавлення залежно від стехіометричного складу становить від 2840 до 2875 °C. Діоксид урану — нестехіометричні з'єднання, що мають склад від до . 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 , причому додаткові (понад стехіометрії) атоми кисню утримуються в проміжках кристалічної решітки в результаті впровадження атомів кисню в ґрати з утворенням фази , де x залежить від температури. При збільшенні вмісту кисню колір діоксиду змінюється від темно-коричневого до чорного[1].
![{\displaystyle {\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{1{,}6}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1ec2e23aa0dbdcec366fd4ef69c60261b7d86394)
![{\displaystyle {\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2{,}5}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/aaf70c47ed3dd35d91451947262dd284438d2a89)
![{\displaystyle {\mathrm {CaF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3e5dbb999f159e55e34ed970b40a0c639cbcaa5b)
![{\displaystyle {\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\pm {}\mathrm {x} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cc2717724f3bcb8fe91e58ef24ca6af3c3b3accd)
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 і . При розчиненні в азотній кислоті відбувається утворення ураніл-іонів . Відомий один кристалогідрат діоксиду урану — чорний осад, що випадає при гідролізі розчинів урану. Діоксид урану входить до складу уранових мінералів уранініту і клевеїту.
![{\displaystyle {\mathrm {HNO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/25c576f45843d1c1330fb11d17227817b027ccde)
![{\displaystyle {\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{\vphantom {A}}^{2+}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/1c07a86ec9f8b4c2fb38fa52d254f954bae73fcb)
![{\displaystyle {\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\,{\cdot }\,2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/011ef83aa4b502b90e18c8519bf129a30b35352b)
Діоксид урану можна отримати відновленням воднем вищих оксидів[1]:
![{\displaystyle {\mathrm {U} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}3\,\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0d50ea2869f6699c7d7e7f050874153ef849c6a4)
або тригідрату оксалату уранілу:
![{\displaystyle {\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\,{\cdot }\,3\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CO} {}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}4\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/89074e8ddff2be072158695deee16e8086657f51)
Див. також
Примітки
Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).