Uran(V,VI)-oxid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Triuranoctoxid
Vorlage:Farbe U5+/6+ 0 Vorlage:Farbe O2−
Allgemeines
Name	Uran(V,VI)-oxid
Andere Namen	Triuranoctoxid
Verhältnisformel	U3O8
Kurzbeschreibung	grünschwarze orthorhombische Kristalle<ref name="CRC" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 215-702-4 ECHA-InfoCard 100.014.275 PubChem 11968241 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	842,08 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	8,38 g·cm−3<ref name="CRC">David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-97.</ref>
Schmelzpunkt	1300 °C (Zers.)<ref name="CRC" />
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser<ref name="Ullmann">Martin Peehs, Thomas Walter, Sabine Walter, Martin Zemek: Uranium, Uranium Alloys, and Uranium Compounds. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2007 (doi:10.1002/14356007.a27_281.pub2).</ref>
Gefahren- und Sicherheitshinweise
Datei:ISO 7010 W003.svg Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.240.790">Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref><ref>Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.</ref> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​411 P: ?
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Uran(V,VI)-oxid (auch Triuranoctoxid, U₃O₈) ist eine chemische Verbindung des Urans und zählt zu den Oxiden. Es kommt in mehreren Modifikationen vor. Pechblende enthält kein Uran(V,VI)-oxid, sondern Uran(IV)-oxid und zusätzlichen Sauerstoff.<ref>Eintrag zu Uranpecherz. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>

Darstellung

Uran(V,VI)-oxid entsteht beim Erhitzen von Uran(VI)-oxid auf 700–900 °C durch Sauerstoffabgabe bzw. aus Uran(IV)-oxid durch Sauerstoffaufnahme, etwa aus Luft.<ref name="brauer">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. 1227.</ref> Es bildet sich auch beim Erhitzen von anderen Uranoxiden auf ähnliche Temperaturen an der Luft.<ref name="HoWi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1971.</ref>

<math>\mathrm{3 \ UO_2 + O_2 \longrightarrow U_3O_8}</math>

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Uran(V,VI)-oxid bildet mehrere Modifikationen. In reinem Uran(V,VI)-oxid ist bei Zimmertemperatur die orthorhombische α-Struktur mit der Raumgruppe C2mm (Nr. 38, Stellung 4)Vorlage:Raumgruppe/38.4 und den Gitterparametern a = 671 pm, b = 1196 pm und c = 414 pm thermodynamisch stabil. Sie geht oberhalb von 210 °C reversibel in eine hexagonale Form (a = 681 pm, c = 414 pm, Raumgruppe P62m (Nr. 189)Vorlage:Raumgruppe/189) über.<ref>Bert O. Loopstra: The Phase Transition in α-U₃O₈ at 210ºC. In: Journal of Applied Crystallography, 1970, 3, S. 94–96 (doi:10.1107/S002188987000571X).</ref> Bei Zimmertemperatur metastabil ist die orthorhombische β-Struktur mit der Raumgruppe Cmcm (Nr. 63)Vorlage:Raumgruppe/63 und den Gitterparametern a = 707 pm, b = 1145 pm und c = 830 pm, die durch Erhitzen von α-U₃O₈ auf 1350 °C an der Luft und langsames Abkühlen gebildet werden kann.<ref>Bert O. Loopstra: The structure of β-U₃O₈. In: Acta Crystallographica B, 1970, 26, S. 656–657 (doi:10.1107/S0567740870002935).</ref> Daneben ist auch eine kubische, nur bei hohem Druck stabile, unterstöchiometrische Modifikation bekannt.<ref name="Ullmann" />

Uran(V,VI)-oxid ist abhängig vom Sauerstoffgehalt leitfähig, bei Raumtemperatur beträgt die Elektrische Leitfähigkeit bei genau stöchiometrischem Triuranoctoxid, also U₃O₈, vulgo Uran(V,VI)-oxid, etwa 100 Ω⁻¹·m⁻¹. Die Verbindung ist ein Halbleiter vom n-Typ.<ref name="Ullmann" />

Frisch erzeugtes Uran(V,VI)-oxid aus irdischem Natururan hat eine spezifische Aktivität von 21450 Bq/g.

Chemische Eigenschaften

Triuranoctoxid löst sich leicht in oxidierenden Säuren unter Bildung von Uranylionen. Bei der Reaktion mit Chlorwasserstoff bei 700 °C entsteht Uranylchlorid.<ref name="Ullmann" />

Durch Reaktion mit Wasserstoff bei 700 °C oder Kohlenstoffmonoxid bei 350 °C wird es über mehrere unstöchiometrische Zwischenprodukte zu Uran(IV)-oxid reduziert.<ref name="HoWi" />

Verwendung

Da Uran(V,VI)-oxid bei gleichen Temperaturen aus allen Uranoxiden entsteht, wird es zur gravimetrischen Bestimmung des Urangehaltes, etwa von Erzen, genutzt.<ref name="HoWi" />

Literatur

• Ingmar Grenthe, Janusz Drożdżynński, Takeo Fujino, Edgar C. Buck, Thomas E. Albrecht-Schmitt, Stephen F. Wolf: Uranium. In: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Springer, Dordrecht 2006, ISBN 1-4020-3555-1, S. 253–698 (doi:10.1007/1-4020-3598-5_5).

Einzelnachweise

<references />