フッ化ウラン(V)

フッ化ウラン(V)または五フッ化ウランは化学式 UF₅ で表されるウランとフッ素の化合物である。 淡黄色の固体で常磁性である。結晶はα-UF₅ と  β-UF₅ の2つの多形を持つ。

フッ化ウラン(V) Uranium(V) fluoride
β相
別称 五フッ化ウラン Uranium pentafluoride
識別情報
CAS登録番号	13775-07-0
ChemSpider	75545
SMILES [U+5].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-]
InChI InChI=1S/5FH.U/h5*1H;/q;;;;; 5/p-5  Key: JNVYCANIFQDNST-UHFFFAOYSA-I  InChI=1/5FH.U/h5*1H;/q;;;;;+2/p-5 Key: YKLDBRIIJYAXGS-AACRGIKGAA
特性
化学式	UF5
モル質量	333.02 g/mol
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

合成と構造

六フッ化ウランを一酸化炭素とともに加熱して還元すると生成する^[1]。

${\displaystyle {\ce {2UF6\ + CO -> 2UF5\ + COF2}}}$

他の還元剤を利用することもできる^[2]。

α相はウラン原子と5つのフッ化物イオンが八面体をなし、フッ化物イオンの1つが次のウラン原子との架橋配位子となって直鎖状の配位高分子を形成している^[3]。 この構造はフッ化バナジウム(V)と同じである。

β相ではウランを中心とした二面冠正方逆プリズム構造をとる^[4]。β相は130 ℃でα相に変化する^[3]。

UF5単量体

六フッ化ウランを紫外線で光分解するとフッ化ウラン(V)の単分子を得ることができる。これは四角錐構造をとると考えられている^[5]。

UF₅ の分子構造

脚注

1. Gordon W. Halstead, P. Gary Eller "Uranium(V) Fluorides and Alkoxides" Inorganic Syntheses 1982, volume 21, 162. doi:10.1002/9780470132524.ch35
2. Eller, P. G.; Larson, A. C.; Peterson, J. R.; Ensor, D. D.; Young, J. P. (1979). “Crystal structures of α-UF₅ and U₂F₉ and spectral characterization of U₂F₉”. Inorganica Chimica Acta 37 (2): 129–133. doi:10.1016/S0020-1693(00)95530-0.
3. Howard, C. J.; Taylor, J. C.; Waugh, A. B. (1982). “Crystallographic parameters in α-UF₅ and U₂F₉ by multiphase refinement of high-resolution neutron powder data”. Journal of Solid State Chemistry 45 (3): 396–398. Bibcode: 1982JSSCh..45..396H. doi:10.1016/0022-4596(82)90185-2.
4. Taylor, J. C.; Waugh, A. B. (1980). “Neutron diffraction study of β-uranium pentafluoride between 77 and 403 K”. Journal of Solid State Chemistry 35 (2): 137–147. Bibcode: 1980JSSCh..35..137T. doi:10.1016/0022-4596(80)90485-5.
5. Onoe, J.; Nakamatsu, H.; Mukoyama, T.; Sekine, R.; Adachi, H.; Takeuchi, K. (1997). “Structure and Bond Nature of the UF₅ Monomer”. Inorg. Chem. 36 (9): 1934–1938. doi:10.1021/ic961237s.