Uran(V,VI)-oxid

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
(Weitergeleitet von Triuranoctoxid)
Wechseln zu: Navigation, Suche
Kristallstruktur
Kristallstruktur von Triuranoctoxid
__ U5+/6+      __ O2−
Allgemeines
Name Uran(V,VI)-oxid
Andere Namen

Triuranoctoxid

Verhältnisformel U3O8
CAS-Nummer 1344-59-8
PubChem 11968241
Kurzbeschreibung

grünschwarze orthorhombische Kristalle[1]

Eigenschaften
Molare Masse 842,08 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

8,38 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

1300 °C (Zers.)[1]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP)[4], ggf. erweitert[3]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​411
P: ?
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6]
Sehr giftig Umweltgefährlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(T+) (N)
R- und S-Sätze R: 26/28​‐​33​‐​51/53
S: (1/2)​‐​20/21​‐​45​‐​61
Radioaktivität
Radioaktiv
 
Radioaktiv
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Uran(V,VI)-oxid (auch Triuranoctoxid, U3O8) ist eine chemische Verbindung des Urans und zählt zu den Oxiden. Es kommt in mehreren Modifikationen vor. Pechblende enthält kein Uran(V,VI)-oxid, sondern Uran(IV)-oxid und zusätzlichen Sauerstoff.[7]

Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Uran(V,VI)-oxid entsteht beim Erhitzen von Uran(VI)-oxid auf 700–900 °C durch Sauerstoffabgabe bzw. aus Uran(IV)-oxid durch Sauerstoffaufnahme.[8] Genauso bildet es sich beim Erhitzen von anderen Uranoxiden auf ähnliche Temperaturen an der Luft.[9]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Uran(V,VI)-oxid bildet mehrere Modifikationen. In reinem Uran(V,VI)-oxid ist bei Zimmertemperatur die orthorhombische α-Struktur mit der Raumgruppe C2mm (Nr. 38) und den Gitterparametern a = 671 pm, b = 1196 pm und c = 414 pm thermodynamisch stabil. Sie geht oberhalb von 210 °C reversibel in eine hexagonale Form (a = 681 pm, c = 414 pm, Raumgruppe P62m (Nr. 189)) über.[10] Bei Zimmertemperatur metastabil ist die orthorhombische β-Struktur mit der Raumgruppe Cmcm (Nr. 63) und den Gitterparametern a = 707 pm, b = 1145 pm und c = 830 pm, die durch Erhitzen von α-U3O8 auf 1350 °C an der Luft und langsames Abkühlen gebildet werden kann.[11] Daneben ist auch eine kubische, nur bei hohem Druck stabile, unterstöchiometrische Modifikation bekannt.[2]

Uran(V,VI)-oxid ist abhängig vom Sauerstoffgehalt leitfähig, bei Raumtemperatur beträgt die Elektrische Leitfähigkeit bei genau stöchiometrischem Uran(V,VI)-oxid etwa 100 Ω−1·m−1. Die Verbindung ist ein Halbleiter vom n-Typ.[2]

Frisch erzeugtes Uran(V,VI)-oxid aus irdischem Natururan hat eine spezifische Aktivität von 21450 Bq/g.

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Triuranoctoxid löst sich leicht in oxidierenden Säuren unter Bildung von Uranylionen. Bei der Reaktion mit Chlorwasserstoff bei 700 °C entsteht Uranylchlorid.[2]

Durch Reaktion mit Wasserstoff bei 700 °C oder Kohlenstoffmonoxid bei 350 °C wird es über mehrere unstöchiometrische Zwischenprodukte zu Uran(IV)-oxid reduziert.[9]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Da Uran(V,VI)-oxid bei gleichen Temperaturen aus allen Uranoxiden entsteht, wird es zur gravimetrischen Bestimmung des Urangehaltes, etwa von Erzen, genutzt.[9]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-97.
  2. a b c d Martin Peehs, Thomas Walter, Sabine Walter, Martin Zemek: Uranium, Uranium Alloys, and Uranium Compounds. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2007 (doi:10.1002/14356007.a27_281.pub2).
  3. Eintrag zu Uranverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016 (JavaScript erforderlich)
  4. Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff uranium compounds with the exception of those specified elsewhere in this Annex im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  5. Für Stoffe ist seit dem 1. Dezember 2012, für Gemische seit dem 1. Juni 2015 nur noch die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung gültig. Die EU-Gefahrstoffkennzeichnung ist daher nur noch auf Gebinden zulässig, welche vor diesen Daten in Verkehr gebracht wurden.
  6. Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Uranverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Uranverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 31. März 2009 (JavaScript erforderlich).
  7. Eintrag zu Uranpecherz. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 27. August 2012.
  8. Georg Brauer (Hrsg.): Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band II. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1227.
  9. a b c A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1971.
  10. B. O. Loopstra: The Phase Transition in α-U3O8 at 210ºC, in: Journal of Applied Crystallography, 1970, 3, S. 94–96 (doi:10.1107/S002188987000571X).
  11. B. O. Loopstra: The structure of β-U3O8, in: Acta Crystallographica B, 1970, 26, S. 656–657 (doi:10.1107/S0567740870002935).

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Ingmar Grenthe, Janusz Drożdżynński, Takeo Fujino, Edgar C. Buck, Thomas E. Albrecht-Schmitt, Stephen F. Wolf: Uranium, in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Springer, Dordrecht 2006, ISBN 1-4020-3555-1, S. 253–698 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_5).