Uran(IV)-fluorid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Uran(IV)-fluorid
__ U4+     __ F
Kristallsystem

monoklin

Raumgruppe

C2/c (Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15

Gitterkonstanten

a = 1273 pm
b = 1075 pm
c = 843 pm
β = 126°

Allgemeines
Name Uran(IV)-fluorid
Andere Namen

Urantetrafluorid

Verhältnisformel UF4
Kurzbeschreibung

grüne monokline Kristalle[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 10049-14-6
EG-Nummer 233-170-1
ECHA-InfoCard 100.030.142
PubChem 61461
Wikidata Q419846
Eigenschaften
Molare Masse 314,02 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

6,7 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

1036 °C[1]

Siedepunkt

1417 °C[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[2]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​411
P: ?
Radioaktivität
Radioaktiv
 
Radioaktiv
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−(1920,0 ± 3,7) kJ·mol−1[4]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Uran(IV)-fluorid (UF4), meistens Urantetrafluorid genannt, ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Uran und Fluor. Es ist ein grüner kristalliner Feststoff. UF4 ist in der Regel ein Zwischenprodukt bei der Umwandlung von Uranhexafluorid (UF6) sowohl zu den Uranoxiden (U3O8 oder UO2) als auch zum Uranmetall. Es ist als „green salt“ bekannt.

Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Es wird gebildet durch Einwirkung von HF auf Urandioxid (UO2)

oder durch Reaktion von UF6 mit Wasserstoffgas

Sehr reines Uran(IV)-fluorid kann durch Überleiten von trockenem Dichlordifluormethan (Freon 12) über 400 °C heißes Uran(VI)-oxid erhalten werden.[5][6]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Uran(IV)-fluorid kristallisiert im monoklinen Kristallsystem in der Raumgruppe C2/c (Raumgruppen-Nr. 15)Vorlage:Raumgruppe/15 mit den Gitterparametern a = 1273 pm, b = 1075 pm, c = 843 pm, β = 126° und zwölf Formeleinheiten pro Elementarzelle.[7]

Chemische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

UF4 hydrolysiert allmählich bei Kontakt mit Wasser zu UO2 und HF. Aufgrund dieses Verhaltens ist eine Lagerung an feuchter Luft nicht empfehlenswert, stattdessen sollte es an trockener Luft oder unter Inertgas gelagert werden.[8]

Uran(IV)-fluorid

Sicherheitshinweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

UF4 ist hochtoxisch beim Einatmen und Verschlucken. Außerdem besteht die Gefahr der Uran-Anreicherung im menschlichen Körper, was vor allem die Leber und die Nieren betrifft. Für Wasserorganismen ist es ebenfalls giftig und kann Langzeitschäden in der Wasserwelt verursachen. Wie alle Uranverbindungen ist es radioaktiv. Die Aktivität ist von der Isotopenzusammensetzung des Urans abhängig.

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).
  • S. Kern, J. Hayward, S. Roberts, J. W. Richardson, F. J. Rotella, L. Soderholm, B. Cort, M. Tinkle, M. West, D. Hoisington, G. H. Lander: Temperature Variation of the Structural Parameters in Actinide Tetrafluorides, in: Journal of Chemical Physics, 1994, 101, S. 9333–9337 (doi:10.1063/1.467963).

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d 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. Eintrag zu Uranverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016 (JavaScript erforderlich).
  3. Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag 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.
  4. E. H. P. Cordfunke, W. Ouweltjes: Standard Enthalpies of Formation of Uranium Compounds VII. UF3 and UF4 (by Solution Calorimetry), in: The Journal of Chemical Thermodynamics, 1981, 13 (2), S. 193–197 (doi:10.1016/S0021-9614(81)80025-0).
  5. H. S. Booth, W. Krasny-Ergen, R. E. Heath: Uranium Tetrafluoride, in: Journal of the American Chemical Society, 1946, 68 (10), S. 1969–1970 (doi:10.1021/ja01214a028).
  6. G. Brauer (Hrsg.), Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd ed., vol. 1, Academic Press 1963, S. 261–262.
  7. A. C. Larson, R. B. Roof Jnr, D. T. Cromer: The Crystal Structure of UF4, in: Acta Crystallographica, 1964, 17, S. 555–558 (doi:10.1107/S0365110X64001293).
  8. Uranium Tetrafluoride, Appendix A of the PEIS (DOE/EIS-0269)

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Uran(IV)-fluorid – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien