塩化ウラン(VI)のソースを表示

{{Chembox
| ImageFile = Uranium Hexachloride.png
| ImageSize = 250px
| IUPACName = 塩化ウラン(IV)<br>Uranium(VI) chloride
| OtherNames = 六塩化ウラン<br>Uranium hexachloride
|Section1={{Chembox Identifiers
| CASNo = 13763-23-0
 }}
|Section2={{Chembox Properties
| Formula = UCl<sub>6</sub>
| MolarMass = 450.745 g/mol
| Appearance = 暗緑色結晶性固体
| Density = 3.600 g/cm<sup>3</sup>
| MeltingPtC = 177
| MeltingPt_notes = 
| BoilingPtC = 75
| BoilingPt_notes = 
  }}
}}
'''塩化ウラン(VI)'''または'''六塩化ウラン'''は化学式 UCl<sub>6</sub> で表される[[ウラン]]と[[塩素]]の[[化合物]]で、ウランの[[酸化数]]は +6である<ref>{{Cite journal|doi = 10.1107/S0365110X48000788|title = Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. V. The crystal structure of uranium hexachloride|year = 1948|last1 = Zachariasen|first1 = W. H.|journal = Acta Crystallographica|volume = 1|issue = 6|pages = 285}}</ref><ref>{{Cite journal|doi = 10.1107/S0567740874005115|title = Neutron and X-ray powder diffraction studies of the structure of uranium hexachloride|year = 1974|last1 = Taylor|first1 = J. C.|last2 = Wilson|first2 = P. W.|journal = Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry|volume = 30|issue = 6|pages = 1481}}</ref>。暗緑色の結晶性固体で、複数の波長で蛍光する。蒸気圧は100 ℃（373.15 K）で1 - 3 mmHg である<ref name="#1">{{Cite journal||title = Preparation of Uranium Hexachloride|year = 1955|last1 = Van Dyke|first1 = R. E.|last2 = Evers|first2 = E. C.|journal = google patent|pages = 2}}</ref>。塩化ウラン(VI)は[[室温]]では[[真空]]中や乾燥空気、[[窒素]]、[[ヘリウム]]雰囲気中で安定である。[[四塩化炭素]]に溶ける。他の[[ハロゲン化]]ウランに比べると、多少はよく知られている。

== 構造 ==
塩化ウラン(VI)は点群 O<sub>h</sub> に属する八面体構造をとる。 結晶格子のサイズは 10.95 ± 0.02Å × 6.03 ± 0.01Å で単位胞あたり3つの分子が六角形をなしている。U-Cl 間の結合長は理論的には 2.472Å であるが、X線結晶構造解析による実測値としては2.42Å が得られている<ref>{{Cite journal|doi = 10.1063/1.1811607|title = Density Functional Investigations of the Properties and Thermodynamics of UF<sub>n</sub> and UCl<sub>n</sub> (n=1,...,6)|year = 2004|last1 = Batista|first1 = E. R.|last2 = Martin|first2 = R. L.|last3 = Hay|first3 = P. J.|journal = J. Chem.Phys.|volume = 121|issue = 22|pages = 8}}</ref>。隣接する塩素原子間の距離は 3.65Å である。 

== 性質 ==
塩化ウラン(VI)は[[吸湿性]]が高く、空気中では速やかに分解する<ref>{{Cite journal||title = Process and Apparatus for protecting Uranium hexachloride from Deterioration and Contamination|year = 1955|last1 = Lipkin|first1 = D.|last2 = Wessman|first2 = S.|journal = google patent|pages = 2}}</ref>。このため、真空中か乾燥空気中で取り扱わなければならない。

=== 熱分解 ===
塩化ウラン(VI)は120 - 150 ℃までは安定である。塩化ウラン(VI)の固体は別の構造に転移する<ref name="#2">{{Cite book|author1 = Katz,J.J|author2 = Rabinowitch,E.|title = The Chemistry of Uranium|publisher = The McGraw-Hill Book Company|place = Ann Arbor|year = 1951}}</ref>。一方、塩化ウラン(VI)の気体は熱分解で固体の[[塩化ウラン(V)]]に変化する。この反応の[[活性化エネルギー]]は約40 kcal/[[モル|mol]] である。
: <chem>2UCl6(g) -> 2UCl5(s)\ + Cl2(g)</chem>

=== 溶解度 ===
塩化ウラン(VI)は溶媒への溶解度があまり高くない。四塩化炭素には溶けて褐色の溶液となる。臭化イソブチルやフロン (C<sub>7</sub>F<sub>16</sub>) にはわずかに溶ける<ref name="#2"/>。

{| class="wikitable"
! 溶媒
! 温度 (<sup>o</sup>C)
! 溶解度（溶媒100 g に対する UCl<sub>6</sub> の溶解量）
|-
| 四塩化炭素 
| -
| 2.64
|-
| 四塩化炭素
| 0
| 4.9
|-
| 四塩化炭素 
| 20
| 7.8
|-
| 6.6% 塩素：93.4% 四塩化炭素 
| -
| 2.4
|-
| 12.5% 塩素：87.5% 四塩化炭素
| -
| 2.23
|-
| 12.5% 塩素：87.5% 四塩化炭素
| 0
| 3.98
|-
| 液体塩素
| -
| 2.20
|-
| [[クロロメタン]] 
| -
| 1.16
|-
| [[ベンゼン]] 
| 80
| 不溶
|-
| フロン113
| 45
| 1.83
|}

=== フッ化水素との反応 ===
塩化ウラン(VI)は無水[[フッ化水素酸]] (HF) と室温で反応して[[フッ化ウラン(V)]]を生じる<ref name="#2"/>。

: <chem>2UCl6\ + 10HF -> 2UF5\ + 10HCl\ + Cl2</chem>

== 合成 ==
塩化ウラン(VI)は四塩化炭素中で[[酸化ウラン(VI)]](UO<sub>3</sub>) と熱した[[塩素]]を反応させることで得られる。この反応の収率は[[塩化ウラン(V)]]が存在すると高くなる<ref name="#1"/>。酸化ウラン(VI)はまず塩化ウラン(V)となり、さらに塩素と反応して塩化ウラン(VI)となる。[[試薬|反応物]]の量にもよるが、 温度を65 - 170 ℃（理想的には 100 - 125 ℃）の範囲とすると反応が進む。反応に伴って圧力が変化するため、[[グローブボックス]]などの気密容器中で反応させる。 

:第1段階： <chem>2UO3\ + 5Cl2 -> 2UCl5\ + 3O2</chem>
:第2段階： <chem>2UCl5\ + Cl2 -> 2UCl6</chem>
:全体： <chem>2UO3\ + 6Cl2 -> 2UCl6\ + 3O2</chem>

また、[[塩化ウラン(IV)]]に350 ℃で塩素を反応させても得られる<ref>{{Cite journal|title = The Electronic Structure of UCl<sub>6</sub>: Photoelectron Spectra and Scattered Wave X<sub>α</sub> Calculations|year = 1979|last1 = Thornton|first1 = G.|last2 = Edelstein|first2 = N.|last3 = Rösch|first3 = N.|last4 = Woodwark|first4 = D.R.|last5 = Edgell|first5 = R.G.|journal = J. Chem.Phys.|volume = 70|issue = 11|pages = 6|doi = 10.1063/1.437313}}</ref>。

:第1段階： <chem>2UCl4\ + Cl2 -> 2UCl5</chem>
:第2段階： <chem>2UCl5\ + Cl2 -> 2UCl6</chem>
:全体： <chem>UCl4\ + Cl2 -> UCl6</chem>

== 脚注 ==
{{Reflist}}

{{ウランの化合物}}

{{デフォルトソート:えんかうらん 6}}
[[Category:塩化物]]
[[Category:ウランの化合物]]