Сульфат урана(IV)

Сульфат урана​(IV)​
Общие
Систематическое наименование	Сульфат урана​(IV)​
Традиционные названия	Сернокислый уран
Хим. формула	U(SO4)2
Физические свойства
Состояние	бесцветные (белые) кристаллы
Молярная масса	430,15 г/моль
Плотность	гидр. 3,60 г/см³
Химические свойства
Растворимость
• в воде	10,924; 6,763 г/100 мл
Классификация
SMILES	[U+2].[O-]S([O-])(=O)=O
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфат урана(IV) — неорганическое соединение, соль металла урана и серной кислоты с формулой U(SO₄)₂, бесцветные кристаллы, растворимые в холодной воде, реагирует с горячей водой, образует кристаллогидраты.

Получение

• Растворение оксида урана(IV) в концентрированной серной кислоте:

$\mathsf{U}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{\tau }{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Растворение U₃O₈ в концентрированной горячей серной кислоте:

${\mathsf{U}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{8}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{(}\mathsf{U}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Физические свойства

Сульфат урана(IV) образует бесцветные кристаллы, растворимые в подкисленной воде с сильным гидролизом по катиону.

Образует кристаллогидраты состава U(SO₄)₂•n H₂O, где n = 4, 8, 9.

Химические свойства

• Безводную соль получают сушкой кристаллогидрата:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\cdot }\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{300^{o}C}{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{750^{o}C}{\to }\mathsf{U}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• Реагирует с горячей водой:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{100^{o}C}{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{)}\mathsf{O}\mathsf{\cdot }\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

• Реагирует с концентрированной плавиковой кислотой:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{F}\stackrel{}{\to }\mathsf{U}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

• Является сильным восстановителем:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{30-50^{o}C}{\to }\mathsf{(}\mathsf{U}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{)}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{I}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

Литература

• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.