Г. Реми - Курс неорганической химии (1109024), страница 72
Текст из файла (страница 72)
!1ри высоких температурах уран зкачительно более летуч, чем молибден и вол< фрам<. Вз зазлсчио<так упругости его паров от тесшературы (О 026 из< рт ст прп 1г!<<0" и ',! ти рт ти ири 2300') дая температуры кипении получается величина аз<то 2;-оо . Ъдел<,пан электроироиодность чистого металла составляет 4 10с ои ! «л т, а тепз<шроэшипсть приблизительно 65 10 з ааа см г оса г срад г бири обычных тесгпературах). Уран слабо пзрамагпгггегг. Его удельная ыагнитиая носпривмчивость равна т = 2,6 10 с при !6' (Омеи, 1<с12). Шеотап зпгппо периодической спспсезсм При высоких температурах уран является очень реакцнонноспособпым металлом.
Уже прн пезначительпом нагревании на воздухе оп сгорает (выбрасывая искры) до триураноктокспда 11зОз. Уран очень легко взаимодействует и с галогенамп; в атмосфере фтора он тотчас же воспламеняется. С сухим хлористым водородом уран соединяется при томпературе темно- красного каления 250'. Прк температуре 500' в парах серы происходит энергичное воспламенение. С азотом уран реагирует прн 450'. С фосфором, мышьяком и углеродом энергичная реакция начинается только около 1000'. С бором уран взаизшдействует только при темпоратуре электрической дуги. Уран соединяется и с водородом.
Гпдрид, образующийся при умеренном нагревании, прк сильном нагревании вновь распадается. Кроме неметаллов, уран образует соединения со многими металлами. В разбавленных кислотах уран легко растворяется с выделением водорода и с образованием солей урана(1У). В топкоизмельченном состоянии уже ири обычных температурах оп реагирует с водой. Напротив, азотная кислота очень медленно действует па компактный металл, очевидно вследствие пассивнрования.
Порошкообразпый уран энергично реагирует и с азотной кислотой, причсзс выделяется окись азота. Уран радиоактиеен. Он является тем самым элементом, иа примере которого впервые наблюдалось явлепие радиоактивного излучения (см. гл. 11). Прп радиоактивном распаде урана из него через промеясуточпые продукты, указанные в табл. 62.
образуется радий. Постоянно присутствующий и обычном уране изотоп актиноуран является начальным членом радиоектпзыого семейства ектнппя (см. табл. 63). Применение. Раньше мсталлвческнй уран ве находил прпменсппя. Теперь же он приобрел большое значеяые, так как ого используют в атомных реакторах для получения энергии эа счет атомного распада н для выделения плутония (см. гл. 16). Ылогпе соединения урана лмеют определенное зпачекпе прп получеппп частого урана плп прп разделеппл его изотопов.
В остальном прпмепеппе соедипсвпй урана весьма ограпзчспо. Б фотографии соли урана используют Ллл усллеппя негативов, и така<о л качество пирлпсе1й уралаз патрзя под паззаппем чпапооой жьопой пслользуют длл окреекп стекол н глазурей. Уран, содержажцй нербпд урапа, используют в качестве кателлзатора длл синтеза аммиака по мотоду Габера. СОЕДИНЕНИЯ УРАНА Уран, как молпбден н вольфрам„способен образовывать соединения но всех валептвых состояниях от 11 до У1. Двухеалентнызс уран является н монокспде урана 1)0. Трехвалентдн он прежде всего в очень устойчивых безводных тркгалогенпдах 1)Х,, г1етырехе лентнмй уран образует очень много соединений.
П нпм относятся, кроме тстрагалогепидов (3Х, и образуемых ими двойных солей, также двуокись урана 1)Оз в соли, образуемые езсз с кнслороднымн кпслотамп. Соединениями, в которых уран определенно плтивалентен, являзотся пентагалогеппды с)г'з н Г)С1з. Соединениями икгстивалентного урана, кроме обоих гексагалогенидов 1) гз н ПС1, и трехокмсп урана 110з, являются также многочисленные соединения уронила, т.
е. соединения типа 330зХз, и уранаты, т. е. соли кислотного апсвдрида 1)0з. В водном растворе существуют, за пемпогнмн исключениями, только соединения урана(1У) и урана(У1). В общем в водных растворах наиболее 14 г. Гсмп 2Ю Глава е устойчивы соединения урана(1Г1). Ионы урана(1Р), если они пе стабилизированы комплексообразованием, имеют склонность окпсляться с образованием попов уронила ПО нли уранатов ОО,,в нлн 1)гО",.
Тенденцию попов 0 "' переходить в вовы уравила ()О," колвчествевво можно выразвть величиной оэссвсжтьнвгс ясжгнцослс. Ои составляет (прп условиях, увазаввых в табл. 112 т. 1) + 0,41 в для реакции 0"" + 2Нз0 = 130.„" + 4Н + 2в, Как показывает сравнокпэ с зеличввами, приведенными в названной таблице, ион 0-" з 1 и. растворе по ковцевтрацвк ионов водорода имеет болыпую тевдевцпю к окпслеквю, чом поя Ре", ко меньшую, чем поп Б»". Ясли коацевтрацил попов водорода в растворе умепыпаегся, то склонность ионов ()'- к окислепюо значитслско возрастает. Кроме того, окиспптельный потенциал растворов солей урана зэвисвт от вогвгцвнил.
Пркссдееяыс смыв экечсппл сарг»едессы для темноты. Йрп освещеяса окислптельпый пот~ »циск падает, т. е. стремление возов П"" к оквсленвю при освещении возрастает. Точно так же можно часто взблгодатььчто восстснозлеивю солев урэпяла способствуот солнечное освещение. Но это явление основано нс совсем другом эффекте, а кыоаао эвсгалсгвкчвсввэ усгвргнсс нгквглврыс реакций гггпгсвг„ В четырехвалентном состоянии уран в кислом растворе существует в виде простого попа ()"" (иона урана(Л')); в шестивалеятном состоянии он присоединяет два иона 0', образуя уронил-ионы П)0,)".
Шестнвалентный уран образует также уран»ты, например ураиат натрия (точпсо днурапат натрия) Р)аз~5зОт. Ио зто соединение в воде не растворяется. Многие соеднкевпя урала(1М) пэоморфпы соответствующим соединениям торна. например 00з азоыорфек ТЬОэ, 1)ер, изоморфев Т)ггРв, НР пзоморфен Т»Р. Кроме того„ гсдраты Н(30г)з (см, стр. 222) изоморфвы сотвстсгсукяцюг гпдратам Т)г(ЯОг)з.
Соединения урана придают питому стеклу в большинстве случаев желтый цвет с красивой желто-зеленой флуоресценцией. Растворимые соединения урана сильно ядовиты. Из сргсничвгксх соединений урана интерес представляют только такие, которые летучн, и поэтому могут служить для раадевэсвя изотопов урана. Следует упомяауть тетРаизопРопплатоалюыпиат УРзва(1г) 0(А((ОСгНт)г]г — зеленое масло с т, кап. 270'.
Илассификация соединений урана Сооднпсиия урана можно разделить на 1. Соединения урана несолееого характера. П. Образуемые ураном соли. Соли, которые образует уран, распадаются на две груяпы: 1. Ураниты я пероксоуранаты, 2. Соедицення урана с кислоталги: а) соли урана(с1). Это почти всегда соли уронила, т. е. соли радикала %0з) э+; б) соли урана(1У); в) соли урана(П1). К соединениям урана цесолеобразного харакгнера относится преобладающее число бинарных соединений урана. Нельзя провести резкой границы меж»у бназркымп соедииенвямв урвав песолеобразпого характера к такими же соедяаекпямв солеобраавого характора. Поэтому последвае будут рссюкотревы вместе с остальными бинарными соеднвеакямв урана.
Прн этом будут псключепы соединения более чем двух элементов, оста только речь пе идет о соэдипопггсх с ярко выражеивым характером солей. Уран»ты являготся производными трехокиси урана ООг, образующимися при ее взаимодействии с осноеньиси окислами. Простойшньг урана- Шссшея срвяна осрисзвчссвсп системы там отвечает общая формула Мг КОс!. Но большииство соедппепий трех- окиси урана с основными окислами является диуранаталси Мз'1()зОт).
Пероясоуранагоы образуются из урапатов при замене иона Оз ла перекиспую группу 0, '. Пероксоуракатами являются, например, сосдипения урана с формулой Мс'(ПОс) или Мс (От=1)0,1. Соли уранила также являются производпыми пгрехокиси урана. Опи образуются при взаимодействии трехокиск урана с киелолса,ви. При этом в болыпяястве случаев ка кислотяые остатки замещается только один иок Оз и образуются соли радикала уронила 1()Оз) зс: 1гОз+2НХ=(ООз)Хз+НзО.
Соли урана(1Ъ) пвля1отся проиэводиымп двуокиси урана (10з, имеющей характер оспоппого ангидрида. Им отвечает общая формула ()'~Х,. Кап уже было отмечено, в водных растворах оки мопес устойчивы, чем соли урапила. Очень мало устойчивыми в водном растворе являются соли урана(! П), т. е, соли типа 1)гпХз. Откосительио устойчивой простой солью урана(111) является иодид урана(111) Шз. Комнлекенмлс еоединегсием, производным солж урана(П1), является диеульугалсеурагг(111) хссесгегиа Н(1)($0с)з) (ср. стр. 220). БИНАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ УРАНА Обвор бинарных соединений урана с металлами и кеметаллами даи в табл, 20. Нрвведоппые в таблице депкые о растворпмоств в твердом состояввк отпосятся к а.уроку.