Pentafluorure d'uranium

Modèle:Infobox Chimie Le pentafluorure d'uranium, ou fluorure d'uranium(Modèle:V), est un composé chimique de formule Modèle:Fchim. Il se présente sous la forme d'un solide jaune pâle cristallisé dans le système tétragonal selon le groupe d'espace IModèle:Surligner2d (Modèle:N°) avec comme paramètres cristallins Modèle:Nobr et Modèle:Nobr. Ce polymorphe, dit β, est stable aux températures inférieures à Modèle:Tmp, température à laquelle survient une transition de phase vers le polymorphe α, également tétragonal mais de groupe d'espace I4/m (Modèle:N°) et de paramètres cristallins Modèle:Nobr et Modèle:Nobr.

Production

Le pentafluorure d'uranium peut être obtenu en faisant réagir du pentachlorure d'uranium Modèle:Fchim ou de l'Modèle:Lien Modèle:Fchim avec du fluorure d'hydrogène HF anhydre :

[[Pentachlorure d'uranium|Modèle:Fchim]] + 5 HF ⟶ Modèle:Fchim + 5 HCl ;

2 Modèle:Lien + 10 HF ⟶ 2 Modèle:Fchim + 10 HCl + [[Dichlore|Modèle:Fchim]].

D'autres réactions sont possibles, comme la médiamutation du tétrafluorure d'uranium Modèle:Fchim et de l'hexafluorure d'uranium Modèle:Fchim ou la fluoration directe du tétrafluorure au fluor Modèle:Fchim :

[[Tétrafluorure d'uranium|Modèle:Fchim]] + [[Hexafluorure d'uranium|Modèle:Fchim]] ⟶ 2 Modèle:Fchim ;

2 [[Tétrafluorure d'uranium|Modèle:Fchim]] + [[Difluor|Modèle:Fchim]] ⟶ 2 Modèle:Fchim.

La réduction de l'hexafluorure par le monoxyde de carbone CO à haute température avec libération de fluorure de carbonyle Modèle:Fchim est également possible :

2 [[Hexafluorure d'uranium|Modèle:Fchim]] + CO ⟶ 2 Modèle:Fchim + [[Fluorure de carbonyle|Modèle:Fchim]].

Il est également possible de réduire l'hexafluorure d'uranium en pentafluorure sous l'action de bromure d'hydrogène HBr ou de dioxyde de soufre Modèle:Fchim à Modèle:Tmp.

Propriétés et applications

Le pentafluorure d'uranium peut être sublimé au-dessus de Modèle:Tmp, avec dismutation commençant à Modèle:Tmp. Il forme des cristaux bleu pâle et fond sous pression d'[[Hexafluorure d'uranium|Modèle:Fchim]] à Modèle:Tmp. La substance se compose d'unités Modèle:Fchim et forme des chaînes linéaires à l'aide de ponts fluor. Le monomère a une géométrie fluctuante entre DModèle:Ind et CModèle:Ind.

Le pentafluorure d'uranium étant associé à l'hexafluorure Modèle:Fchim, il intervient dans l'enrichissement de l'uranium en isotope fissile [[Uranium 235|Modèle:ExpU]] par séparation isotopique par laser sur vapeur atomique, procédé dans lequel une molécule de Modèle:Fchim est excitée sélectivement par un premier laser accordé pour permettre à un second laser de séparer un atome de fluor en formant le pentafluorure Modèle:Fchim, qui précipite et peut donc facilement être filtré hors du gaz ; le Modèle:Fchim n'est pas clivé et reste donc dans le gaz, ce qui permet d'en extraire sélectivement l'Modèle:Nobr en y laissant l'Modèle:Nobr. Ce procédé conceptuellement élégant s'avère cependant assez difficile à mettre en œuvre à l'échelle industrielle.