Uranium heksaklorida (UCl6) adalah sebuah senyawa kimiaanorganik dari uranium dalam keadaan oksidasi +6.[1][2]UCl6 merupakan halida logam yang terdiri dari uranium dan klorin. Senyawa ini adalah padatan kristalin hijau tua multi-luminesen dengan tekanan uap antara 1-3mmHg pada suhu 373,15K.[3]UCl6 stabil dalam vakum, udara kering, nitrogen, dan helium pada suhu kamar. Ia larut dalam karbon tetraklorida (CCl4). Dibandingkan dengan uranium halida lainnya, hanya sedikit yang diketahui mengenai UCl6.
Struktur dan ikatan
Uranium heksaklorida memiliki geometri oktahedral, dengan grup titik Oh. Kisi senyawa ini (dimensi: 10,95 ± 0,02Å × 6,03 ± 0,01Å) berbentuk heksagonal dengan tiga molekul per sel; ikatan U–Cl teoretis rata-rata adalah 2,472Å (panjang U–Cl eksperimental yang ditemukan melalui difraksi sinar-X adalah 2,42Å),[4] dan jarak antara dua atom klorin yang berdekatan adalah 3,65Å.
Sifat kimia
Uranium heksaklorida adalah senyawa yang sangat higroskopis dan mudah terurai ketika terpapar pada kondisi atmosfer biasa.[5] Oleh karena itu, senyawa ini harus ditangani dalam alat vakum atau dalam kotak kering.
Dekomposisi termal
UCl6 stabil hingga suhu antara 120°C dan 150°C. DekomposisiUCl6 menghasilkan transisi fase padat dari satu bentuk kristal UCl6 ke bentuk lain yang lebih stabil.[6] Namun, penguraian gasUCl6 menghasilkan UCl5. Energi aktivasi untuk reaksi ini adalah sekitar 40kcal per mol.
2 UCl6 (g) → 2 UCl5 (s) + Cl2 (g)
Kelarutan
UCl6 bukanlah senyawa yang sangat mudah larut. Senyawa ini larut dalam CCl4 untuk menghasilkan larutan berwarna cokelat. Ia sedikit larut dalam isobutil bromida dan fluorokarbon (C7F16).[6]
Ketika UCl6 direaksikan dengan hidrogen fluorida (HF) cair anhidrat yang dimurnikan pada suhu kamar, ia akan menghasilkan UF5.[6]
2 UCl6 + 10 HF → 2 UF5 + 10 HCl + Cl2
Sintesis
Uranium heksaklorida dapat disintesis dari reaksi antara uranium trioksida (UO3) dengan campuran CCl4 cair dan klorin (Cl2) panas. Hasil dapat ditingkatkan jika reaksi dilakukan dengan adanya UCl5.[7]UO3 diubah menjadi UCl5, yang kemudian bereaksi dengan Cl2 berlebih membentuk UCl6. Dibutuhkan sejumlah besar panas agar reaksi ini dapat berlangsung; kisaran suhu mulai dari 65°C hingga 170°C, tergantung pada jumlah reaktan (suhu ideal 100°C - 125°C). Reaksi ini dilakukan dalam bejana kedap gas tertutup (misalnya kotak sarung tangan) yang dapat menahan tekanan yang terbentuk.
Langkah 1: 2 UO3 + 5 Cl2 → 2 UCl5 + 3 O2
Langkah 2: 2 UCl5 + Cl2 → 2 UCl6
Reaksi keseluruhan: 2 UO3 + 6 Cl2 → 2 UCl6 + 3 O2
Heksahalida logam ini juga dapat disintesis dengan mengembuskan gas Cl2 ke UCl4 yang disublimasikan pada suhu 350°C.[8]
↑Taylor, J. C.; Wilson, P. W. (1974). "Neutron and X-ray powder diffraction studies of the structure of uranium hexachloride". Acta Crystallographica Section B. 30 (6): 1481. doi:10.1107/S0567740874005115.
↑Van Dyke, R. E.; Evers, E. C. (1955). "Preparation of Uranium Hexachloride". Google Patents: 2.
