Uran(VI)-oxid
chemische Verbindung
From Wikipedia, the free encyclopedia
Uran(VI)-oxid (auch Urantrioxid, UO3) ist eine chemische Verbindung des Urans, die je nach Modifikation gelbe oder orange Kristalle bildet und zu den Schwermetalloxiden gehört.
| Kristallstruktur | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||
| γ-Uran(VI)-oxid | ||||||||||||||||
| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Uran(VI)-oxid | |||||||||||||||
| Andere Namen |
Urantrioxid | |||||||||||||||
| Verhältnisformel | UO3 | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
gelb-orangefarbene Kristalle[1] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 286,03 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | |||||||||||||||
| Dichte |
7,3 g·cm−3[1] | |||||||||||||||
| Gefahren- und Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
Radioaktiv | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | ||||||||||||||||
Darstellung
Uran(VI)-oxid wird durch Erhitzen von Uranylverbindungen wie Uranylnitrat-Hexahydrat in einer Sauerstoffatmosphäre bei 600 °C dargestellt.[5]
Es kann auch durch Reaktion von Uran(V,VI)-oxid mit Sauerstoff bei hohem Druck dargestellt werden, wobei je nach Druck und Temperatur verschiedene Modifikationen entstehen.[6]
![{\displaystyle {2\,\mathrm {U} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}{}+{}\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}6\,\mathrm {UO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8aa3be2ef73a58d80f365fc1ed7d380787227f1f)
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
Uran(VI)-oxid ist aufgrund des Urangehaltes radioaktiv. Man kennt eine amorphe und sechs verschiedene kristalline Modifikationen, in denen Uran die Koordinationszahl 6 oder 7 hat.
- α-UO3 kann aus amorphem Uran(VI)-oxid durch Erhitzen auf 500 °C bei einem Sauerstoff-Partialdruck von 40 Bar als beiges kristallines Pulver erhalten werden. Es hat eine orthorhombische Struktur mit der Raumgruppe C2mm (Raumgruppen-Nr. 38, Stellung 4).[7]
- β-UO3 wird aus α-UO3 bei 550 °C und einem Sauerstoffpartialdruck von 40 Bar als oranges oder rotes Pulver erhalten. Es bildet sich auch beim Erhitzen von Ammoniumdiuranat auf 500 °C in Luft. β-UO3 kristallisiert in der monoklinen Raumgruppe P21 (Raumgruppen-Nr. 4).[8]
- γ-UO3 entsteht beim Erhitzen von Uranylnitrat-Hexahydrat in Luft auf 400–600 °C als gelbes Pulver. Es kristallisiert in der tetragonalen Raumgruppe I41/amd (Raumgruppen-Nr. 141). Bei 50 °C geht es in eine orthorhombische Struktur mit der Raumgruppe Fddd (Raumgruppen-Nr. 70) über.[9]
- δ-UO3 bildet sich beim Entwässern von β-UO3·H2O bei 375 °C in Luft als tiefrotes Pulver. Die Kristallstruktur ist kubisch mit der Raumgruppe Pm3m (Raumgruppen-Nr. 221).[10]
- ε-UO3 bildet sich aus U3O8 in NO2 bei 250–375 °C als rotes Pulver.
- ζ-UO3 ist eine Hochdruckmodifikation, die sich bei 30 kbar und 1100 °C bildet. Es kristallisiert in der orthorhombischen Raumgruppe P212121 (Raumgruppen-Nr. 19).[11]
Frisch erzeugtes Uran(VI)-oxid aus irdischem Natururan hat eine spezifische Aktivität von 21050 Bq/g.
Chemische Eigenschaften
Uran(VI)-oxid ist amphoter. In sauren Lösungen bildet es Uranylionen UO22+. Im alkalischen Milieu werden Oxouranate gebildet. Bei 700–900 °C zerfällt es in Triuranoctoxid.
-oxid_(als_Hydrat).jpg)
Verwendung
Der größte Teil wird im Zuge der Urankonversion zu Urandioxid weiterverarbeitet, sonst gibt es keine wichtige Verwendung.
Toxikologie
Die chemische Giftigkeit dieses Metalloxids ist viel gefährlicher als seine Radioaktivität. Es muss also vor allem Vorsorge gegen Vergiftung getroffen werden.