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.[6]
| Kristallstruktur | ||||||||||||||||
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| _ U5+/6+ _ O2− | ||||||||||||||||
| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Uran(V,VI)-oxid | |||||||||||||||
| Andere Namen |
Triuranoctoxid | |||||||||||||||
| Verhältnisformel | U3O8 | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
grünschwarze orthorhombische Kristalle[1] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 842,08 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | |||||||||||||||
| Dichte |
8,38 g·cm−3[1] | |||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
| Löslichkeit |
nahezu unlöslich in Wasser[2] | |||||||||||||||
| Gefahren- und Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
Radioaktiv | ||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | ||||||||||||||||
Darstellung
Uran(V,VI)-oxid entsteht beim Erhitzen von Uran(VI)-oxid auf 700–900 °C durch Sauerstoffabgabe bzw. aus Uran(IV)-oxid durch Sauerstoffaufnahme, etwa aus Luft.[7] Es bildet sich auch beim Erhitzen von anderen Uranoxiden auf ähnliche Temperaturen an der Luft.[8]
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
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, Stellung 4) 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.[9] 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.[10] 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 Triuranoctoxid, also U3O8, vulgo 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
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.[8]
Verwendung
Da Uran(V,VI)-oxid bei gleichen Temperaturen aus allen Uranoxiden entsteht, wird es zur gravimetrischen Bestimmung des Urangehaltes, etwa von Erzen, genutzt.[8]
Literatur
- 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).
Einzelnachweise
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