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.[1] Urandinitrid kann durch Ammonolyse von Uran(IV)-fluorid, das Sesquinitrid durch thermische Zersetzung von Urandinitrid bei 700 °C in einer hochreinen Argonatmosphäre gewonnen werden.[2]

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[1]
Schmelzpunkt	2805 °C[3]	Zersetzung[3]
Dichte	14,3 g·cm⁻³[3]	11,3 g·cm⁻³[3]
Löslichkeit	unlöslich in Wasser[3]
Radioaktivität	Radioaktiv

Uraninitride sind dunkelgraue bis graue, pulverige Substanzen, die in kompaktem Zustand metallisch grau aussehen.[1] 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.[2]

\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.[2] Uranmononitrid besitzt eine kubisch flächenzentrierte Kristallstruktur vom Natriumchlorid-Typ (a = 488,9 pm).[1] 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.[2]

Einzelnachweise

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.
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: 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] 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] 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] William M. Haynes: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 95th Edition. CRC Press, 2014, S. 97 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).