PROFILPELAJAR.COM

Fluorid uraničný
	β polymorf
	α polymorf
Obecné
Systematický název	Fluorid uraničný
Anglický název	Uranium pentafluoride
Německý název	Uran(V)-fluorid
Sumární vzorec	UF5
Vzhled	světle žlutá paramagnetická pevná látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	13775-07-0
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	237-405-9
PubChem	83723
SMILES	F[U](F)(F)(F)F
InChI	InChI=1S/5FH.U/h5*1H;/q;;;;;+5/p-5 ; Key: JNVYCANIFQDNST-UHFFFAOYSA-I
Vlastnosti
Molární hmotnost	333,02 g/mol
Teplota tání	348 °C
Teplota změny krystalové modifikace	130 °C
Hustota	5,823 g/cm3 (α polymorf) ; 6,45 g/cm3 (β polymorf)
Struktura
Krystalová struktura	tetragonální
Hrana krystalové mřížky	a = 651,2 pm, c = 446,3 pm (α polymorf) ; a = 1150 pm, c = 519,8 pm (β polymorf)
Tvar molekuly	čtvercová pyramida
Bezpečnost
	; GHS06 ; GHS08 ; GHS09
	Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fluorid uraničný je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem UF₅. Je to světle žlutá paramagnetická pevná látka. Fluorid uraničný je zajímavý, jelikož je příbuzný fluoridu uranovému, který se hojně využívá k výrobě uranového paliva. Krystalizuje ve dvou polymorfních formách, označovaných jako α- a β-UF₅.

Příprava

Fluorid uraničný je meziproduktem při oxidaci fluoridu uraničitého na fluorid uranový:^[1]

2 UF₄ + F₂ → 2 UF₅

2 UF₅ + F₂ → 2 UF₆

Lze jej připravit redukcí fluoridu uranového oxidem uhelnatým při zvýšené teplotě:^[2]

2 UF₆ + CO → 2 UF₅ + COF₂

Fluorid uraničný vzniká také reakcí chloridu uranového nebo chloridu uraničného s fluorovodíkem:^[1]

2 UCl₆ + 10 HF → 2 UF₅ + 10 HCl + Cl₂

2 UCl₅ + 10 HF → 2 UF₅ + 10 HCl

Je možné jej připravit synproporcionací fluoridu uranového a uraničitého:^[1]

UF₄ + UF₆ → 2 UF₅

Je možné jej také připravit redukcí fluoridu uranového bromovodíkem^[1], nebo oxidem siřičitým při teplotě 160 °C.^[3]

Vlastnosti

α polymorf je lineární koordinační polymer skládající se z řetězců oktaedrických molekul uranu ve kterých jeden z pěti atomů fluoru tvoří můstek k dalšímu atomu uranu.^[4] Struktura fluoridu uraničného je podobná struktuře fluoridu vanadičného. α polymorf krystalizuje v tetragonální krystalové soustavě s prostorovou grupou I4/m (Číslo 87) a parametry mřížky a = 651,2 pm a c = 446,3 pm.^[1] Ve vakuu sublimuje při teplotě nad 150 °C, disproporcionovat začíná při 150 °C.^[1] Tvoří světle modré až světle šedé krystaly a taje při 348 °C.^[1]

U β polymorfu má uran strukturu čtvercového antiprismatu.^[5] β polymorf krystalizuje v tetragonální krystalové soustavě s prostorovou grupou I42d (Číslo 122) a parametry mřížky a = 1150 pm a c = 519,8 pm.^[1] β polymer je světle žlutý.

Při 130 °C přechází polymorf β na polymorf α.^[4]

Monomer

Molekulární UF₅ může vznikat jako přechodný monomer UV-fotolýzou fluoridu uranového. Předpokládá se, že molekula bude mít tvar čtvercové pyramidy.^[6]

Využití

Fluorid uraničný se využívá při laserovém obohacování fluoridu uranového. Při tomto procesu je molekula obsahující ²³⁵U prvním laserem excitovaná a druhým laserem je následně odštěpen atom fluoru. Vzniklý pevný ²³⁵UF₅ lze snadno odfiltrovat. ²³⁸UF₆ se nepřeměňuje, takže je možné jednotlivé izotopy snadno oddělit. Po počátečním nadšení z tohoto procesu se následně objevila skepse ohledně jeho proveditelnosti v průmyslu.^[7]

Odkazy

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Uranium pentafluoride na anglické Wikipedii a Uran(V)-fluorid na německé Wikipedii.

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h BRAUER, Georg. Handbuch der präparativen anorganischen Chemie: in drei Bänden. [s.l.]: Ferdinand Enke Verlag book s. Dostupné online. ISBN 978-3-432-87813-3. S. 1203–1204. (německy)
↑ HALSTEAD, Gordon W.; GARY ELLER, P.; PAINE, Robert T. 35. Uranium(V) Fluorides and Alkoxides. Příprava vydání John P. Fackler. 1. vyd. Svazek 21. [s.l.]: Wiley Dostupné online. ISBN 978-0-471-86520-9, ISBN 978-0-470-13252-4. DOI 10.1002/9780470132524.ch35. S. 162–167. (anglicky)
↑ GARY ELLER, P.; LARSON, A.C.; PETERSON, J.R. Crystal structures of α-UF5 and U2F9 and spectral characterizationof U2F9. Inorganica Chimica Acta. 1979-01, roč. 37, s. 129–133. Dostupné online [cit. 2023-12-29]. DOI 10.1016/S0020-1693(00)95530-0. (anglicky)
↑ ^a ^b HOWARD, C.J.; TAYLOR, J.C.; WAUGH, A.B. Crystallographic parameters in α-UF5 and U2F9 by multiphase refinement of high-resolution neutron powder data. Journal of Solid State Chemistry. 1982-12, roč. 45, čís. 3, s. 396–398. Dostupné online [cit. 2023-12-29]. DOI 10.1016/0022-4596(82)90185-2. (anglicky)
↑ TAYLOR, J.C.; WAUGH, A.B. Neutron diffraction study of β-uranium pentafluoride between 77 and 403 K. Journal of Solid State Chemistry. 1980-11, roč. 35, čís. 2, s. 137–140. Dostupné online [cit. 2023-12-29]. DOI 10.1016/0022-4596(80)90485-5. (anglicky)
↑ ONOE, J.; NAKAMATSU, H.; MUKOYAMA, T. Structure and Bond Nature of the UF 5 Monomer. Inorganic Chemistry. 1997-04-01, roč. 36, čís. 9, s. 1934–1938. Dostupné online [cit. 2023-12-29]. ISSN 0020-1669. DOI 10.1021/ic961237s. PMID 11669800. (anglicky)
↑ ZEIT (ARCHIV), D. I. E. Billig-Brennstoff für Atomkraftwerke. Die Zeit. 1975-06-13. Dostupné online [cit. 2023-12-29]. ISSN 0044-2070. (německy)