Оксалаты тория

Оксалат тория Th(C₂O₄)₂ ∙ 6H₂O образуется при действии щавелевой кислоты на растворимую соль тория. В зависимости от условий осаждения осадок оксалата тория может быть либо кристаллическим, либо аморфным. Кристаллизационная вода при высушивании соли в вакууме частично теряется при 100^о С, при 160^о С образуется Th(C₂O₄)₂∙0,75H₂O. Растворимость оксалата тория в воде составляет при 25^о С 0,07 мг Th(C₂O₄)₂ в 1л, в подкисленных растворах - его растворимость увеличивается. По сравнению с оксалатами редкоземельных элементов, оксалат тория обладает наименьшей растворимостью в кислых растворах, что позволяет частично отделить торий от редкоземельных элементов.

Большой интерес представляют двойные оксалаты тория и аммония (NH₄)₂[Th₂(C₂O₄)₅]∙nH₂O, где n=3,4 и 7, которые растворяются в избытке щавелевокислого аммония с образованием растворимого комплексного соединения (NH₄)₄[Th₂(C₂O₄)₄]. Оксалаты редкоземельных металлов в этом случае практически нерастворимы.

Оксалаты тория имеют очень большое значение в технологии тория, так как позволяют успешно произвести разделение тория и редкоземельных элементов.

Химия водных растворов тория

В водных растворах солей четырехвалентного тория при pH < 3 преобладают аквакатионы [Th(H₂O)₈]⁴⁺ ; при pH > 3 происходит гидролиз Th(IV). Процесс гидролиза Th(IV) протекает многоступенчато , в связи чем предполагается присутствие в растворах ионов [Th(OH)]³⁺, [Th₂(OH)₂]⁶⁺, [Th(OH)₁₂]⁴⁺, [Th₆(OH)₁₅]⁹⁺ , а также коллоидных частиц гидроксида тория ThO_n(OH)_4-2n ^. xH2O, 2≤n≤2.

Ионы Th(IV) проявляют сильную склонность к образованию анионных комплексов с неорганическими лигандами ( фториды, хлориды, броматы, хлораты, карбонаты ,фосфаты ) . Ионы четырехвалентного тория также образуют комплексы с большинством анионов органических кислот ( ацетаты, оксалаты, цитраты, формиаты ) .

Отличительной особенностью солей Th(IV) служит их высокая растворимость не только в воде, но и в полярных органических растворителях : спиртах, простых и сложных эфирах.Это свойство широко используется при экстракционном отделении актинидов и d–элементов.

Сравнительно недавно ( 1998 г. ) появились сообщения о существовании в водных растворах соединений Th(III) . Показано, что в слабокислой среде ThCl₄ может быть восстановлен с помощью азидоводорода :

2Th⁴⁺ + 2HN₃ = 2Th³⁺ + 3N₂↑+ 2H⁺

Химия урана

Уран ( лат.Uranium ) элемент III группы периодической системы, атомный номер 92. Открыт в 1789 г. немецким химиком Г.Клапротом, получил название в честь самой далекой из известных тогда планет. Стабильных изотопов не имеет , известно 16 изотопов с массовыми числами 226-240, 242. Наиболее долгоживущие изотопы U-234, U-235, U-238. Природная смесь изотопов содержит 99,275 % U -238, 0,72% U -235, 0,005% U - 234.

Конфигурация внешних электронных оболочек атома : 5f³6d²7s². Степени окисления +3, +4, +5, +6 ( наиболее устойчивая +6 ) .

Уран достаточно широко распространен в природе : содержание урана в земной коре ~ 5 ^.10¹³ т, в морской воде ~10⁹-10¹⁰ т.