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1 Uranium Thierry Wiss Image credits go here 2 Uranium 92 U Uranium [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2 3 [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2 92 U Uranium [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2 U 6+ U 3+ U 4+ U 5+ [Rn] [Rn] 5f 3 [Rn] 5f 2 [Rn] 5f 1 4 Valence


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SLIDE 1

1

Image ¡credits go ¡here

Uranium

Thierry ¡Wiss

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SLIDE 2

2

Uranium

U

92 Uranium

[Rn] ¡5f36d17s2

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SLIDE 3

3

U

92 Uranium

[Rn] ¡5f36d17s2

[Rn] ¡5f3

U3+

[Rn] ¡5f2

U4+

[Rn] ¡5f1

U5+

[Rn]

U6+

[Rn] ¡5f36d17s2

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SLIDE 4

4

Valence ¡state ¡and ¡properties

UF4 UF6

  • Green ¡solid
  • Melting ¡point ¡1233 ¡K ¡(960 oC)
  • Boiling ¡point ¡1690 ¡K ¡(1417 ¡ oC)
  • Very ¡slightly ¡soluble ¡in ¡water
  • White ¡solid
  • Melting ¡point ¡337.2 ¡K ¡(64.1 oC)
  • Boiling ¡point ¡329.6 ¡K ¡(56.5 ¡oC)
  • Reacts ¡with ¡water ¡to ¡form ¡UO2F2, ¡

which ¡is ¡soluble ¡in ¡water

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SLIDE 5

5

Uranium ¡dioxide ¡(UO2)

  • Melting ¡point ¡3133 ¡K ¡

(2860 ¡oC)

  • Cubic ¡arrangement ¡of ¡

the ¡U ¡and ¡O ¡atoms

  • Only half ¡of ¡the ¡oxygen

cubes are ¡filled with U

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SLIDE 6

6

Uranium ¡dioxide ¡(UO2): ¡non-­‑stoichiometry

4U4+ + ¡O2 = ¡2O2-­‑ + ¡4U5+ 4U4+ + ¡2O2-­‑ = ¡4U3+ + ¡O2

UO2

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SLIDE 7

7

Uranium ¡in ¡aqueous ¡ solutions

pH = − log H(

Measure for the ¡acidity/basicity

  • f ¡a ¡solution

𝐹*

Measure ¡for ¡the ¡tendency ¡to lose

  • r ¡gain ¡electrons ¡

UO2 U6+ aqueous ¡ species

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SLIDE 8

8

Uranium ¡in ¡aqueous ¡ solutions

pH = − log H(

Measure for the ¡acidity/basicity

  • f ¡a ¡solution

𝐹*

Measure ¡for ¡the ¡tendency ¡to lose

  • r ¡gain ¡electrons ¡

UO2 U6+ aqueous ¡ species

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SLIDE 9

9

Uranyl salts

  • Hexavalent ¡U ¡forms ¡the ¡

uranyl oxo-­‑cation [UO2]2+ in ¡solutions

  • U ¡precipitates from

solutions forming uranyl salts

2UO.

.( + 2NH1OH → NH1 .U.O3 + H.O

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SLIDE 10

10

The ¡Uranium ¡cycle

UF4 U3O8 UF6 UO2F2 (NH4)2U2O7 UO2