Діоксид урану

Діоксид урану
Небезпеки
Класифікація ЄС	не вказано
NFPA 704	0 4 0
Властивості
Молекулярна формула	UO2
Молярна маса	268.027 г/моль
Зовнішній вигляд	Темна тверда речовина
Густина	10.97 г/см3, тверде
Тпл	2875 °C
Розчинність (вода)	Нерозчинний
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Пелети діоксиду урану

Діокси́д ура́ну — неорганічна хімічна сполука урану з киснем — речовина темно-коричневого (майже чорного) кольору. Хімічна формула — ${\ce {UO2}}$. Широко використовується як ядерне паливо.

Фізичні властивості

Температура плавлення залежно від стехіометричного складу становить від 2840 до 2875 °C. Діоксид урану — нестехіометричні з'єднання, що мають склад від ${\ce {UO_{1,6}}}$ до ${\ce {UO_{2,5}}}$. Діоксид урану термічно стійкий при нагріванні у вакуумі або у відновлювальній атмосфері до температури 1600 °C і переганяється без розкладання. При вищій температурі він втрачає кисень із утворенням стехіометричного діоксиду. У присутності ж кисню, здатний розчиняти його в собі зі збереженням кубічної структури кристала типу флюориту ${\ce {CaF2}}$, причому додаткові (понад стехіометрії) атоми кисню утримуються в проміжках кристалічної решітки в результаті впровадження атомів кисню в ґрати ${\ce {UO2}}$ з утворенням фази ${\ce {UO2 \pm x}}$, де x залежить від температури. При збільшенні вмісту кисню колір діоксиду змінюється від темно-коричневого до чорного.

Хімічні властивості

Діоксид урану має сильно-основні властивості, не реагує з водою і її парами до 300 °C, не розчиняється у соляній кислоті, але розчинний в азотній кислоті, царській воді і суміші ${\ce {HNO3}}$ і ${\ce {HF}}$. При розчиненні в азотній кислоті відбувається утворення ураніл-іонів ${\ce {UO2^2+}}$. Відомий один кристалогідрат діоксиду урану ${\ce {UO2*2H2O}}$ — чорний осад, що випадає при гідролізі розчинів урану. Діоксид урану входить до складу уранових мінералів уранініту і клевеїту.

Діоксид урану можна отримати відновленням воднем вищих оксидів:

${\ce {U3O8 +2H2->3UO2 +2H2O}}$

або тригідрату оксалату уранілу:

${\ce {UO2C2O4*3H2O + H2 -> UO2 + CO + CO2 + 4H2O}}$