乙酸鈾(IV)

化合物

乙酸鈾(IV)是四價鈾的乙酸鹽,是化學式為U(CH3COO)4的綠色固體,在乾燥空氣中穩定,遇分解。除了正鹽外,四價鈾的鹼式乙酸鹽也是已知的,氟取代的三氟乙酸鹽,以及其它羧酸鹽都有報道。[2]

乙酸鈾(IV)

英文名 Uranium(IV) acetate
Uranium tetraacetate
別名 四乙酸鈾
識別
CAS號 3053-46-1  checkY
SMILES
 
  • CC(=O)[O-].CC(=O)[O-].CC(=O)[O-].CC(=O)[O-].[U+4]
性質
化學式 U(CH3COO)4
莫耳質量 474.213 g·mol⁻¹
外觀 亮綠色粉末
熔點 320℃(分解)
溶解性 分解
結構
晶體結構 單斜晶系[1]
空間群 C2/c
晶格常數 a = 17.8 Å, b = 8.35 Å, c = 8.33 Å, β = 106°50'
危險性
主要危害 放射性
相關物質
其他陽離子 乙酸釹
乙酸釷
相關化學品 乙酸鈾醯
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

製備

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氯化鈾醯二水合物加入熱的冰乙酸中,在攪拌回流下加入汞齊,還原過程中會產生蓬鬆的沉澱。將上層清液倒出,與乙酸酐共熱,產生亮綠色沉澱,即為乙酸鈾(IV):[3]

UO2Cl2 + Zn + 4 CH3COOH → U(CH3COO)4 + ZnCl2 + 2 H2O
(CH3CO)2O + H2O → 2 CH3COOH

若以乙酸鈾醯為原料,同樣溶於冰乙酸中加熱,用鋅汞齊還原,產生沉澱Zn[U(CH3COO)6]。過濾出沉澱,將其溶解在乙酸-乙酸酐-濃鹽酸的混合溶液中(體積比20:20:3),沉澱出乙酸鈾(IV):[3]

UO2(CH3COO)2 + Zn + 4 CH3COOH → Zn[U(CH3COO)6]↓ + 2 H2O
Zn[U(CH3COO)6] + 2 HCl → U(CH3COO)4 + ZnCl2 + 2 CH3COOH
(CH3CO)2O + H2O → 2 CH3COOH

性質

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乙酸鈾(IV)在乾燥的空氣中穩定,難溶於乙醇乙醚,遇分解。[3]將乙酸鈾(IV)在1:2乙酸溶液中煮沸,可以得到灰綠色沉澱U(OH)(CH3COO)3,將這種沉澱在真空中乾燥,並加熱至190℃,分解為暗灰色的UO(CH3COO)2[2]

液氨中,乙酸鈾(IV)可以被乙酸銀氧化,生成乙酸鈾醯銨:[4]

U(CH3COO)2 + 2 CH3COOAg + 4 NH3 → (NH4)2UO2(CH3COO)4 + 2 CH3CONH2 + 2 Ag

生成的乙酸鈾醯銨和乙酸鈾(IV)、乙酸鈾醯一樣,在液氨中緩慢分解:

2 (NH4)2UO2(CH3COO)4 + 6 NH3 → (NH4)2U2O7 + 8 CH3CONH2 + 5 H2O

乙酸鈾(IV)可以形成復鹽,如MgU(CH3COO)6、FeU(CH3COO)6、ZnU(CH3COO)6等,其中Mg2+和Fe2+鹽是吸濕性的。[5]

參考文獻

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  1. ^ Jelenić, I.; Grdenić, D.; Bezjak, A. The crystal structure of uranium(IV) acetate. Acta Crystallographica (International Union of Crystallography (IUCr)). 1964-06-01, 17 (6): 758–759. ISSN 0365-110X. doi:10.1107/s0365110x64001876. 
  2. ^ 2.0 2.1 Selbin, J.; Schober, M.; Ortego, J.D. The chemistry of uranium (IV)—II. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (Elsevier BV). 1966, 28 (6-7): 1385–1395. ISSN 0022-1902. doi:10.1016/0022-1902(66)80171-9. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Paul, R. C.; Ghetra, J. S.; Bains, M. S.; Hoekstra, Henry R. Uranium(IV) Acetate. Inorganic Syntheses. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc. 2007-01-05. ISSN 1934-4716. doi:10.1002/9780470132401.ch12. 
  4. ^ Kline, Robert J.; Kershner, Carl J. The Oxidation of Uranium(IV) Acetate by Silver Acetate in Liquid Ammonia. Inorganic Chemistry (American Chemical Society (ACS)). 1966, 5 (5): 932–934. ISSN 0020-1669. doi:10.1021/ic50039a047. 
  5. ^ Grdenić, D.; Korpar-Čolig, B. Uranium(IV) acetate and its double acetates with magnesium, iron, and zinc. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (Elsevier BV). 1968, 30 (7): 1751–1755. ISSN 0022-1902. doi:10.1016/0022-1902(68)80349-5.