五氟化鈾

五氟化鈾是一種鈾的氟化物，其化學式為UF₅。

五氟化鈾
識別
CAS號	13775-07-0  Y
ChemSpider	14676182
SMILES	F[U](F)(F)(F)F
InChI	1/5FH.U/h5*1H;/q;;;;;+2/p-5
InChIKey	YKLDBRIIJYAXGS-AACRGIKGAA
性質
化學式	UF5
摩爾質量	333.020926 g·mol⁻¹
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

五氟化鈾是一種配位聚合物，由UF₅單元通過氟橋鍵連接成線形鏈。

這種鈾鹽的特點已經由C.J. Howard、J.C Taylor和A.B. Waugh報道。^[1]

製備

五氟化鈾是把四氟化鈾氟化成 UF₆時的中間體：

2 UF₄ + F₂ → 2 UF₅

2 UF₅ + F₂ → 2 UF₆

它也可以由六氯化鈾或五氯化鈾和氟化氫反應而成。^[2]

${\displaystyle \mathrm {2\ UCl_{6}+10\ HF\longrightarrow 2\ UF_{5}+10\ HCl+Cl_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ UCl_{5}+10\ HF\longrightarrow 2\ UF_{5}+10\ HCl} }$

五氟化鈾還可以通過六氟化鈾和四氟化鈾的歸中反應而成：^[2]

${\displaystyle \mathrm {UF_{4}+UF_{6}\longrightarrow 2\ UF_{5}} }$

它也可以由六氟化鈾被一氧化碳在高溫下還原而成：^[3]

2 UF₆ + CO → 2 UF₅ + COF₂

使用其它還原劑（例如溴化氫^[2]和二氧化硫^[4]）也是可行的。^[5]

結構

α相的五氟化鈾是一種多聚體，由U-F-U順式橋連和UF₆八面體相連而成的無限鏈狀結構。^[6]這個結構和五氟化釩一樣。

β相的五氟化鈾中的鈾中心是四方反稜柱結構的。^[7]β相會在 130 °C時轉化成α相。^[6]

參考資料

1. C. J. Howard, J. C. Taylor and A. B. Waugh. Crystallographic parameters in α-UF5 and U2F9 by multiphase refinement of high-resolution neutron powder data. Journal of Solid State Chemistry. 1982, 45: 396–398. doi:10.1016/0022-4596(82)90185-2.
2. Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1203–1204.
3. Gordon W. Halstead, P. Gary Eller "Uranium(V) Fluorides and Alkoxides" Inorganic Syntheses 1982, volume 21, 162. doi:10.1002/9780470132524.ch35
4. P. G. Eller, A. C. Larson, J. R. Peterson, D. D. Ensor, J. P. Young: „Crystal structures of α-UF₅ and U₂F₉ and spectral characterization of U₂F₉「, in: Inorganica Chimica Acta, 1979, 37 (2), S. 129–133 (doi:10.1016/S0020-1693(00)95530-0 ).
5. Eller, P. G.; Larson, A. C.; Peterson, J. R.; Ensor, D. D.; Young, J. P. Crystal Structures of α-UF₅ and U₂F₉ and Spectral Characterization of U₂F₉. Inorganica Chimica Acta. 1979, 37 (2): 129–133. doi:10.1016/S0020-1693(00)95530-0.
6. 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, 45 (3): 396–398. Bibcode:1982JSSCh..45..396H. doi:10.1016/0022-4596(82)90185-2.
7. Taylor, J. C.; Waugh, A. B. Neutron Diffraction Study of β-Uranium Pentafluoride Between 77 and 403 K. Journal of Solid State Chemistry. 1980, 35 (2): 137–147. Bibcode:1980JSSCh..35..137T. doi:10.1016/0022-4596(80)90485-5.