Сульфат урана(IV)

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.

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
PubChem	22386258
SMILES	[U+2].[O-]S([O-])(=O)=O
InChI	InChI=1S/H2O4S.U/c1-5(2,3)4;/h(H2,1,2,3,4);/q;+2/p-2 SMWCBVIJCHHBAU-UHFFFAOYSA-L
ChemSpider	11383849
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• 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{\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->}}{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {UO_{2}+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {\tau }}\ U(SO_{4})_{2}+2H_{2}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}$${\mathsf {U_{3}O_{8}+4H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ U(SO_{4})_{2}+2(UO_{2})SO_{4}+4H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

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 свойстваПравить

• Безводную соль получают сушкой кристаллогидрата:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{300}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{4}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {U(SO_{4})_{2}\cdot 4H_{2}O\ {\xrightarrow {300^{o}C}}\ U(SO_{4})_{2}+4H_{2}O}}$ 

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\stackrel{{\mathsf{750}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{U}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {U(SO_{4})_{2}\ {\xrightarrow {750^{o}C}}\ UO_{2}+2SO_{2}+O_{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{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{U}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{)}\mathsf{O}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {U(SO_{4})_{2}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ U(SO_{4})O\cdot 2H_{2}O\downarrow +H_{2}SO_{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}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {U(SO_{4})_{2}+4NaOH\ {\xrightarrow {}}\ U(OH)_{4}\downarrow +2Na_{2}SO_{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}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {U(SO_{4})_{2}+4HF\ {\xrightarrow {}}\ UF_{4}\downarrow +2H_{2}SO_{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{\mathsf{30}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{50}}^{\mathsf{o}}\mathsf{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}}$${\mathsf {U(SO_{4})_{2}+I_{2}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {30-50^{o}C}}\ (UO_{2})SO_{4}+2HI+H_{2}SO_{4}}}$ 

ЛитератураПравить

• 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.