Химические свойства. 1. Торий – металл серебристо-белого цвета, тугоплавкий, пластичный

 

1. Торий металл серебристо-белого цвета, тугоплавкий, пластичный. Характерная степень окисления +4, очень активный. Легко взаимодействует с водой:

 

Th + 2H2O = ThO2 + 2H2 ­

 

Оксид тория в воде не растворим, гидроксид получается косвенным путем:

 

Th + 4HCl = ThCl4 + 2H2­

ThCl4 + 4NaOH = Th(OH)4 + 4NaCl

 

Торий легко взаимодействует с галогенами, углеродом, серой, азотом, кислородом. Используется в качестве горючего в некоторых типах ядерных реакторов.

 

2. Протактиний встречается в природе вместе с ураном: 0,3г Pa на 1тонну U. В соединениях обычно проявляет степень окисления +5. Практического значения не имеет.

 

3. Природный уран состоит из трех изотопов (U2340,006 %, U235 0,7 %, U238 99,28 %). Изотоп U235 обладает способностью к делению при захвате нейтрона с выделением огромного количества энергии (при делении 1 кг урана выделяется энергия, эквивалентная теплоте сгорания 30т высококачественного угля). Металлический уран можно получить металлотермическим способом из тетрафторида урана:

 

UF4 + 2Ca = 2CaF2 + U

 

Уран твердый, серебристо-белый металл, теплый на ощупь (за счет радиоактивного распада изотопа U235). На воздухе медленно окисляется, если находится в виде компактного куска. Если уран хранится в виде порошка, окисление идет настолько интенсивно, что возможно самовозгорание.

 

а) Уран взаимодействует с галогенами, кислородом, азотом, водой:

 

U + 2Cl2 = UCl4; 3U + 4O2 = U3O8

 

б) Хорошо реагирует с разбавленными кислотами, с концентрированной азотной кислотой - при нагревании:

 

U + 4HCl = UCl4 + 2H2 ­

U + 8HNO3 = UO2(NO3)2 + 6NO2 + 4H2O

 

Ион UO2+2 называется уранил. Желто-зеленая соль UO2(NO3)2 хорошо растворима в воде.

в) При медленном окислении компактного металла образуется оксид состава UO.

При восстановлении U3O8 водородом, образуется основный оксид UO2, хорошо взаимодействующий с соляной кислотой. Этому оксиду соответствует гидроксид U(OH)4 – слабое основание, плохо растворимое в воде.

UO3 – амфотерный оксид, получается при разложении нитрата уранила:

 

2UO2(NO3)2 = 2UO3 + 4NO2 ­ + O2­

 

UO3 взаимодействует с кислотами и щелочами:

 

UO3 + H2SO4 = UO2SO4 + H2O

UO3 + 2NaOH = Na2UO4 + H2O

 

г) U3O8 – не оксид урана, а соль и правильно это соединение следует записывать в виде U(UO4)2 – уранат урана (IV). Его можно получить по реакции:

 

U(OH)4 + 2H2UO4 = U(UO4)2 + 4H2O

 

U(UO4)2 – вещество зеленого цвета, используемое для производства гекса- и тетрафторидов урана (UF4 и UF6 ), которые используются для разделения изотопов U235 и U238.

Из трансурановых элементов в значительных количествах получают только Np, Pu, Am, Cm (в ядерных реакторах). Остальные получаются в ничтожных количествах и не представляют практического интереса.

Практическое применение находят: U238 – пирофорная начинка снарядов и бомб, исходное горючее для производства Pu239 (ядерное оружие, топливо для некоторых типов ядерных энергетических установок). Am – для малогабаритных ядерных боеприпасов.

 








Дата добавления: 2015-04-29; просмотров: 823;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.004 сек.