铀酰

化学物质

铀酰一般是指水溶液中铀(V)及铀(Ⅵ)的存在形式。铀在酸性溶液中，一般以正六价的铀酰离子形式存在。

定义

铀酰是水溶液中铀(V)及铀(Ⅵ)的存在形式，其结构均为直线型O-U-O，U-O间为共价键。五价铀酰[UO2]+极不稳定，仅在和浓度低(约0.001mol/L)及pH值2.0～2.5范围内存在，在酸性溶液中歧化为U4+和[UO2]2+，反应方程式为2[UO2]++4H+→ U4++[UO2]2++2H2O。六价铀酰离子的溶液呈亮黄色，不仅存在于水溶液中，也存在于硝酸铀酰、铀酸盐以及六价铀的氧化物中。大多数化合物呈黄色。易形成配合物，配位数可为4、5及6。

存在形式

在酸性的溶液中，铀一般以正六价的铀酰离子形式存在，溶液中值对铀酰聚合形式影响很大，一般当pH小于2.5时，铀是以单独的铀酰离子形式存在于溶液中。当pH大于2.5时，铀酰离子开始水解，同时会有聚合反应多核甚至笼状，最后生成的氢氧化物沉淀。影响水解的主要因素是铀酰离子的浓度和溶液的温度。影响水解的主要因素是温度和铀酰的浓度。它在稀溶液中的水解过程为：[UO2]2+←→[UO2(OH)]+←→UO2(OH)2。随着溶液中铀浓度的增加，所得水解产物除带一个正电荷的[UO2(OH)]+离子之外。还有少量带二个正电荷的聚合离子。如U2O52+和U3O82+等。这些产物都可形成单聚或多聚铀化合物、铀浓度越高，则由水解反应析出氢氧化物沉淀时的pH值越低。

[UO2]2+是铀溶液中最稳定的价态。它与还原剂作用生成U4+，还原方法可采用电化学法、化学法或光化学法。

铀酰盐

它由三氧化铀UO3溶于酸而得到。常见的有六水合硝酸铀酰，又称六水合硝酸铀氧基或六水合硝酸双氧铀，化学式为UO2(NO3)2·6H2O，带黄绿色荧光晶体，有毒，熔点为60.2℃，沸点为118℃。溶于水、乙醇、乙醚和丙酮，极易水解。

与碱金属硝酸盐生成MNO3·UO2(NO3)2的复盐。与氢氧化钠溶液作用生成黄色的六水合重铀酸钠Na2U2O7·6H2O，经加热脱水得无水重铀酸钠Na2U2O7，称为“铀黄”或“钠黄”，是贵重的黄色颜料，用做玻璃、陶瓷的黄色釉料。

二水合醋酸铀酰，又称二水合醋酸铀氧基或二水合乙酸双氧铀，是另一种重要铀酰盐，化学式为UO2(CH3COO)2·2H2O，黄色晶体，遇光分解。受热到96℃后脱水，高于300℃分解，易溶于水和乙醇。

将醋酸铀酰的醋酸溶液与醋酸锌混合得到醋酸铀酰锌。该试剂与钠离子作用生成醋酸铀酰锌钠黄色沉淀NaZn(UO2)3(CH3COO)9·xH2O，用以鉴定钠离子。其他有机酸、硫酸、氢卤酸也都可以制得铀酰盐。

铀酰配合物

通过那几种初级结构单元以共边或共顶点可组合成结构多样的铀酰配合物，可分类为：零维配合物、在一个方向上无限延伸的一维链配合物、在平面上无限延伸的二维层结构配合物和在空间上无限延伸的三维框架结构配合物。其中二维的化合物所占比例最大。六价铀酰形成络合物的倾向颇强，它能与很多无机和有机的配位体作用。在各种配位体中，以含氧配位体为最，含氮、硫配位体次之。

U(VI)常见的配位数是8，这比其5f6d7s7p电子壳层中共有16个空轨道要少。在配位数为8的络合物中，两个配位的位置被[UO2]2+中的O原子占据，因此有六个位置可与配位体配位，因此常具有六角双锥的构型。它可以与卤素，硫酸根，碳酸根等络合。[UO2]2+与SO42-络合形成中性分子UO2SO4和络阴离子[UO(SO4)2]2-，[UO2(SO4)3]4-。形成的铀酰络阴离子容易被胺类萃取剂萃取，或被阴离子交换树脂所吸附。这个特性广泛地用于铀的水冶工艺中。[UO2]2+的SO42-络合物比相应的NO3-，Cl-络合物稳定。

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