1.Свойства гидроксидов:

U(OH)₄ – проявляет толькоосновные свойства и является слабым окислителем, реагирует с кислотами, не реагирует с основаниями.

U(OH)₄ +4HCl = UCl₄ + 4H₂O ; U(OH)₄ + NaOH

1. Легко образует комплексы анионного типа с КЧ=8. Способность U(+4) образовывать комплексы используется для его отделения от РЗЭ.

2. Растворимость солей. Хорошо растворимые соли сильных кислот и комплексные соли (U(SO₄)₄, UCl₄, UO₂(NO₃)₂, Na[U(CO₃)₄]). Малорастворимые гидроксиды и соли слабых кислот ( U(OH)₄, UF₄, U(CO₃)₂, UOCO₃, USiO₄, U₃(PO₄)₄.

3. Термическое разложение малорастворимых соединений:

U(OH)₄ = UO₂ + H₂O

U(C₂O₄) = UO₂ + 2CO + 2CO₂

U(CO₃)₂ = UO₂ + 3CO₂

4. Гидролиз:

а) растворимых солей

U(NO₃)₄ + 2H₂OU(OH)₂NO₃ + 2HNO₃ ; UO(NO₃)₂UO + 2HNO₃ ; UO(NO₃)₂ + Na₂CO₃UCO₃ + 2NaNO₃

б) гидролиз карбидов (соединения, полученные при взаимодействии с углеродом)

UC + H₂O U(OH)₄ + CH₄ ; UC₂ + H₂O U(OH)₄ + C₂H₄

в реакции ОВР, т.к. имеет переменные степени окисления: от +3 до +6.

U⁺⁴ (SO4)2 + ZnU⁺³ 2 (SO4)3 + ZnCO3

U⁺⁴ (SO4)2 + MnO2UO2SO4 + MnSO4

Особые свойства соединений U(+6):

В водных растворах катион U(+6) не существует, в результате гидролиза переходит в UO₂ ²⁺

UCl₆ + H₂OU(OH)₄Cl₂ + 4HCl

Амфотерные свойства гидролиза: уран диссоциирует и как кислота (при pH>7) и как основание (при pH<7).

UO₂ + 2OH UO₂(OH)₂H₂ClO₄2H + UO₄

UO₂(OH)₂ + H₂SO₄UO₂SO₄ + 3H₂O

2UO₂(OH)₂ + 2NaOHNaU₂O₇ + 3H₂O

Вывод:

для U(+6) в водных растворах характерны 2 формы существования соединений:

1) в кислых растворах – катионная, 2) в щелочных растворах – анионная

Растворимые соли: UO₂(NO₃)₂, UO₂SO₄, UO₂Cl₂, UOF₂

Комплексные соединения: Na₄[UO₂(CO₃)₃]

Нерастворимые: UO₂(OH)₂, Me₂U₂O₇, MeUO₄ (где Me – Na, K, Rb, NH4)

Под действием восстановителей U(+6) может менять свою степень ркисления.

U⁺⁶O₂SO₄ + Zn + 2H₂SO₄U⁺⁴(SO₄)₂ + ZnSO₄

Получение и применение U и его соединений:

Отделение U от основной массы примесей можно осуществить методои карбонатной очистки. Карбонатная очистка – обработка раствором карбоната натрия (сода).

В результате карбрноатной очистки осн. Элементы (U, Th) переходят в раствор в форме КС а примеси сопутствующих элементов, в том числе и радиоактивных, осаждаются в виде нерастворимых соеднений.

46. Свойства тория и его соединений. Получение и области применения.

Свойства тория.

Th [ ] 5f1 [ ] 6d1 7s2, +3, аналог R

Th […6S²6P⁶ ] 5f0 [ ] 6d2 7s2 +4, аналог 4d: Zr, Hf.

Th + O2 ThO2. Взрыв.

Получение: Тh3(РO4)4 + 12NaOH  (t) 3Th(OH)4 + 4Na3РO4.

Физич. св-ва: Период полураспада 1,4*10¹⁰лет; t плавления 1750; плотность 11,7

Химич. св-ва: Явл. активным Ме, активным восстановителем. По активности уступают только щелочным, щелочно-земельным и Ln ; Е⁰ Th⁴⁺/Th = -1,9В

а) Взаимодействует практически со всеми неметаллами:

Th + O₂ = Th O₂

Th – порошок самовозгорающийся

б) С щелочами не реагирует

Th+ NаOH 

в) С катализаторами окислителями (H₂SO₄ конц; HNO₃)

3Th⁰+ 16HN⁺⁵O3 3Th⁺⁴ (NO₃)₄ + 4N⁺²O+8H₂O

г) Th+F2 ThF4 t пл= -1,9В

Свойства соединений тория Th^(+4). Проявляет только основн. св-ва. Реагирует только с кислотами:

ThO₂+ HNO₃ Th(NO₃)₄ + H2O ; Th(N03)4 + 4NaOH Th(OH)4| + 4NaN03.

Th(OH)4 + 4HCI ThCl4 + 4H20. ; Тh(NО3)4 + 2Na2C03 + H2O ТhОСО3 + 4NANO3 + Н2О + CO2.

ThOCO3 + 3Na2C03 + H2O Na4[Тh(СО3)4] + 2NaOH. Kч=8.

Th(N03)4 + 2(NH4)C2O4 Th(C204)2 + 4NH4NO3. ; Th(C204)2 + 2(NH4)C204 (NH4)4[Th(C204)4] K4=8.

ThF4 + 4Na2C03 Na4[Th(CO3)4] + 4NaF. ; Th(N03)4 + K4[Fe(CN)6] Th[Fe(CN)6] + 4KN03.

Th[Fe(CN)6] + 4Na2C03 Na4[Th(C03)4] + Na4[Fe(CN)6].

Гидролиз:

Th(NO3)4 +2H2O Th(OH)2(NO3)2+ 2HNO3 ; Th(NO3)2+ NaCO3 ThCO3 осадок +2NaNO3

Получение тория.

Th(C2O4)2  (t) ThO2 + 2CO + 2CO2.

Металлотермия: Th02 + Ca  (t) Th3 + CaO. Без воды. Иначе взрыв.

Электролиз расплава: K2[ThFe6](KCI, NaCI) Th3 (порошкообразный) + Cl2.

Иодидное рафинирование (газотранспортные реакции):

ThI4 (Дельта, ну треугольничик такой)Th + 2I2. Th02/Th3N4/ThC+l2 не идёт.

1 зона: Th + I2  (t) Thl4 (газ) -> во вторую зону.

2 зона: Thl4  (t) Th (чистый) + 2I2.