Urannitride

Urannitride sind chemische Verbindungen des Urans aus der Gruppe der Nitride. Neben dem Mononitrid UN sind mit dem Sesquinitrid U₂N₃ und dem nichtstöchiometrischen UN_x mit x zwischen 2,0 und 1,75 (meist als Urandinitrid UN₂ bezeichnet) zwei weitere Urannitride bekannt.

Darstellung

Uranmononitrid kann durch Reaktion von Uran mit Stickstoff zum Beispiel in einem Lichtbogen bei 20 bar Druck gewonnen werden. Urandinitrid kann durch Ammonolyse von Uran(IV)-fluorid, das Sesquinitrid durch thermische Zersetzung von Urandinitrid bei 700 °C in einer hochreinen Argonatmosphäre gewonnen werden.

Eigenschaften

Urannitride
Name	Uranmononitrid	Uransesquinitrid
CAS-Nummer	25658-43-9	12033-83-9	12266-20-5
PubChem	117595
Summenformel	UN	U₂N₃	UN₂
Molare Masse	252,04 g·mol⁻¹	518,08 g·mol⁻¹	266,04 g·mol⁻¹
Aggregatzustand	fest
Kurzbeschreibung	dunkelgrauer Feststoff
Schmelzpunkt	2805 °C	Zersetzung
Dichte	14,3 g·cm⁻³	11,3 g·cm⁻³
Löslichkeit	unlöslich in Wasser
Radioaktivität	Radioaktiv

Uraninitride sind dunkelgraue bis graue, pulverige Substanzen, die in kompaktem Zustand metallisch grau aussehen. Die höheren Nitride zersetzen sich bei Erhitzung zu Uranmononitrid, wobei die Zersetzung von Urandinitrid ab 675 °C einsetzt und ab 975 °C auch Uranmononitrid entsteht.

\mathrm {4\ UN_{2}\longrightarrow 2\ U_{2}N_{3}+N_{2}}

\mathrm {2\ U_{2}N_{3}\longrightarrow 4\ UN+N_{2}}

Urandinitrid und Uransesquinitrid bilden feste Lösungen mit variablem Mischungsverhältnis, die in manchen Quellen als U₃N₂ beschrieben werden. Uranmononitrid besitzt eine kubisch flächenzentrierte Kristallstruktur vom Natriumchlorid-Typ (a = 488,9 pm). Urandinitrid besitzt eine kubische Kristallstruktur vom Calciumfluorid-Typ mit der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225, die α-Form des Sesquinitrid eine kubische Kristallstruktur vom Mangan(III)-oxid-Typ mit der Raumgruppe Ia3 (Nr. 206)Vorlage:Raumgruppe/206.

Einzelnachweise

1 2 3 4 Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1234.
1 2 3 4 G. W. Chinthaka Silva, Charles B. Yeamans, Alfred P. Sattelberger, Thomas Hartmann, Gary S. Cerefice, Kenneth R. Czerwinski: Reaction Sequence and Kinetics of Uranium Nitride Decomposition. In: Inorganic Chemistry. 48, 2009, S. 10635–10642, doi:10.1021/ic901165j.
1 2 3 4 5 William M. Haynes: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 95th Edition. CRC Press, 2014, S. 97 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

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[brauer-1] 1 2 3 4 Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1234.

[DOI10.1021/ic901165j-2] 1 2 3 4 G. W. Chinthaka Silva, Charles B. Yeamans, Alfred P. Sattelberger, Thomas Hartmann, Gary S. Cerefice, Kenneth R. Czerwinski: Reaction Sequence and Kinetics of Uranium Nitride Decomposition. In: Inorganic Chemistry. 48, 2009, S. 10635–10642, doi:10.1021/ic901165j.

[William_M._Haynes-3] 1 2 3 4 5 William M. Haynes: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 95th Edition. CRC Press, 2014, S. 97 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).