Uranyl(VI) sulfat

Bản mẫu:Chembox Uranyl(VI) sunfat là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học UO₂SO₄. Hợp chất này bao gồm ion sunfat và ion uranyl. Nó là chất rắn màu vàng chanh. Uranyl(VI) sunfat là chất trung gian trong một số phương pháp khai thác được sử dụng cho quặng urani.

Điều chế

Bằng cách cho urani(V,VI) oxit tác dụng với axit sunfuric trong không khí hoặc oxy, uranyl(VI) sunfat sẽ được tạo thành:

$\mathrm{2}{\mathrm{U}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{8}}\mathrm{+}\mathrm{6}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{6}\mathrm{U}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{6}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Tính chất

UO₂SO₄ cực kỳ ổn định, rất khó phân hủy; chỉ khi được đun nóng đến đỏ, hợp chất này mới bị phân hủy thành urani(VI) oxit và lưu huỳnh trioxit:

UO₂SO₄ → UO₃ + SO₃

Cấu trúc

Cấu trúc của UO₂SO₄·3,5H₂O gồm các tâm trans-UO₂²⁺ được bao bọc trong một hình cầu phối trí hai mặt hình chóp ngũ giác. Trong mặt phẳng ngũ giác là năm phối tử oxy có nguồn gốc từ các phối tử sunfat và nước. Hợp chất này là một polyme phối trí.

Sử dụng

Bên cạnh việc sử dụng quy mô lớn trong khai thác mỏ, uranyl(VI) sunfat còn được sử dụng như một chất nhuộm âm tính trong kính hiển vi và chất đánh dấu trong sinh học. Thí nghiệm lò phản ứng đồng nhất trong nước, được xây dựng vào năm 1951, dùng một loại nhiên liệu gồm 565 gam U-235 được làm giàu đến 14,7% ở dạng uranyl(VI) sunfat.

Quá trình axit hóa để nghiền quặng urani bao gồm việc kết tủa uranyl(VI) sunfat từ dung dịch rửa trôi để tạo ra sản phẩm bán tinh chế được gọi là bánh vàng.

Hợp chất khác

UO₂SO₄ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như UO₂SO₄·3NH₃ là chất rắn màu cam hay UO₂SO₄·4NH₃ là bột vô định hình màu đỏ cam đậm.

UO₂SO₄ còn tạo một số hợp chất với CO(NH₂)₂, như UO₂SO₄·2CO(NH₂)₂ là tinh thể màu vàng nhạt-lục, UO₂SO₄·3CO(NH₂)₂ là tinh thể màu lục sáng hay UO₂SO₄·4CO(NH₂)₂ là tinh thể hình kim màu lục nhỏ, hơi sáng màu.

UO₂SO₄ còn tạo một số hợp chất với CS(NH₂)₂, như UO₂SO₄·CS(NH₂)₂ là tinh thể màu cam sáng hay UO₂SO₄·2CS(NH₂)₂ là tinh thể màu cam giống muối nitrat.

Hợp chất liên quan

• Uranyl(VI) bisunfat.
• Kali uranyl sunfat, K₂UO₂(SO₄)₂, được Henri Becquerel sử dụng trong việc khám phá ra hiện tượng phóng xạ.