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Cloruro de uranio (III)

El cloruro de uranio (III) , UCl 3 , es una sal de uranio soluble en agua. El UCl 3 se utiliza principalmente para reprocesar combustible nuclear gastado. El cloruro de uranio (III) se sintetiza de diversas formas a partir del cloruro de uranio (IV) ; sin embargo, el UCl 3 es menos estable que el UCl 4 .

Preparación

Existen dos formas de sintetizar cloruro de uranio (III). Los siguientes procesos describen cómo producir cloruro de uranio (III).

(1) En una mezcla de NaCl-KCl a 670–710 °C, agregue tetracloruro de uranio con uranio metálico.

3UCl4 + U → 4UCl3 [ 1 ]

(2) Calentar el cloruro de uranio (IV) en gas hidrógeno.

2UCl4 + H2 → 2UCl3 + 2 HCl [ 2 ]

Propiedades

En el cloruro de uranio (III) sólido, cada átomo de uranio tiene nueve átomos de cloro como vecinos cercanos, aproximadamente a la misma distancia, en una configuración prismática trigonal tricapada. [3]

El cloruro de uranio (III) es un sólido cristalino de color verde a temperatura ambiente. El UCl 3 se funde a 837 °C y hierve a 1657 °C. El cloruro de uranio (III) tiene una densidad de 5500 kg/m 3 o 5500 g/cm 3 .

Su composición en peso:

Cloro: 30,84%
Uranio: 69,16%

Sus estados oxidativos formales:

Cloro: -1
Uranio: +3

Esta sal es muy soluble en agua y también es muy higroscópica . El UCl3 es más estable en una solución de ácido clorhídrico . [4]

Usos

Reactivo

El cloruro de uranio (III) se utiliza en reacciones con tetrahidrofurano (THF) y metilciclopentadieno de sodio para preparar diversos complejos de metaloceno de uranio . [5]

Catalizador

El cloruro de uranio (III) se utiliza como catalizador durante las reacciones entre el hidruro de litio y aluminio (LiAlH 4 ) y las olefinas para producir compuestos de aluminato de alquilo. [6]

Forma fundida

La forma fundida del cloruro de uranio (III) es un compuesto típico en los procesos piroquímicos, ya que es importante en el reprocesamiento de combustibles nucleares gastados . [7] UCl 3 es generalmente la forma que adopta el uranio como combustible gastado en los procesos de electrorrefinación. [7] [8]

Hidratos

Hay tres hidratos de cloruro de uranio (III):

  1. UCl3.2H2O.2CH3CN​​​​​​​​​
  2. UCl3.6H2O​​​​​
  3. UCl3.7H2O​​​​​

Cada uno se sintetiza mediante la reducción del cloruro de uranio (IV) en cianuro de metilo ( acetonitrilo ), con cantidades específicas de agua y ácido propiónico . [9]

Precauciones

Si bien no existen datos a largo plazo sobre los efectos tóxicos del UCl3 , es importante minimizar la exposición a este compuesto cuando sea posible.

Al igual que otros compuestos de uranio solubles en agua, es probable que el UCl3 se absorba en la sangre a través de los alvéolos pulmonares en cuestión de días después de la exposición. La exposición al cloruro de uranio (III) provoca toxicidad en el sistema renal . [10]

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con cloruro de uranio (III) .

Referencias

  1. ^ Serrano, K.; Taxil, P.; Dugné, O.; Bouvet, S.; Puech, EJ Nucl. Madre. 2000, 282, 137-145.
  2. ^ Remsen, Ira. Química inorgánica. Nueva York: Henry Holt and Company, 1890.
  3. ^ Wells AF (1984) Química inorgánica estructural, quinta edición, Oxford Science Publications, ISBN  0-19-855370-6
  4. ^ Comey, Arthur M.; Hahn, Dorothy A. Diccionario de solubilidades químicas: inorgánicas. Nueva York: The MacMillan Company, 1921.
  5. ^ Brenna, JG; Anderson, RA; Zalkin, A. Inorg. Química. 1986, 25, 1756–1760.
  6. ^ Le Maréchal, JF; Efritijine, M.; Folcher, GJ Organomet. Química. 1986, 309, C1-C3.
  7. ^ ab Okamoto, Y.; Madden, P.; Minato, KJ ​​Nucl. Mater. 2005, 344, 109–114.
  8. ^ Okamoto, Y.; Kobayashi, F.; Ogawa, T.J. Alloys Compd. 1998, 271, 355–358.
  9. ^ Mech, A.; Karbowick, M.; Lis, T. Poliedro. 2006, 25, 2083–2092.
  10. ^ Bertell, Rosalie. "Veteranos de la Guerra del Golfo y uranio empobrecido". Mayo de 1999. Disponible en: http://ccnr.org/du_hague.html

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