Uranium tetraklorida: Perbedaan antara revisi
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 25284895; atribusi sumber disertakan. |
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi |
||
| Baris 1: | Baris 1: | ||
[[File:ThCl4.png|thumb|right|280px|ThCl4]] | |||
'''Uranium tetraklorida''' adalah sebuah [[senyawa kimia|senyawa]] [[senyawa anorganik|anorganik]], [[Garam (kimia)|garam]] dari [[uranium]] dan [[klorin]], dengan [[rumus kimia|rumus]] UCl<sub>4</sub>. Senyawa ini merupakan padatan berwarna hijau zaitun yang bersifat [[higroskopi]]s. Ia digunakan dalam proses [[pemisahan isotop]] elektromagnetik (''electromagnetic isotope separation'', EMIS) untuk [[Uranium yang diperkaya#Metode pengayaan|pengayaan uranium]]. Ia adalah salah satu bahan awal utama untuk [[kimia organouranium]]. | '''Uranium tetraklorida''' adalah sebuah [[senyawa kimia|senyawa]] [[senyawa anorganik|anorganik]], [[Garam (kimia)|garam]] dari [[uranium]] dan [[klorin]], dengan [[rumus kimia|rumus]] UCl<sub>4</sub>. Senyawa ini merupakan padatan berwarna hijau zaitun yang bersifat [[higroskopi]]s. Ia digunakan dalam proses [[pemisahan isotop]] elektromagnetik (''electromagnetic isotope separation'', EMIS) untuk [[Uranium yang diperkaya#Metode pengayaan|pengayaan uranium]]. Ia adalah salah satu bahan awal utama untuk [[kimia organouranium]]. | ||
==Sintesis dan struktur== | ==Sintesis dan struktur== | ||
Uranium tetraklorida umumnya disintesis melalui reaksi antara [[uranium trioksida]] (UO<sub>3</sub>) dan [[heksakloropropena]]. Pelarut [[Aduk (kimia)|aduk]] UCl<sub>4</sub> dapat dibentuk melalui reaksi yang lebih sederhana dari UI<sub>4</sub> dengan [[hidrogen klorida]] dalam pelarut organik. | Uranium tetraklorida umumnya disintesis melalui reaksi antara [[uranium trioksida]] (UO<sub>3</sub>) dan [[heksakloropropena]]. Pelarut [[Aduk (kimia)|aduk]] UCl<sub>4</sub> dapat dibentuk melalui reaksi yang lebih sederhana dari UI<sub>4</sub> dengan [[hidrogen klorida]] dalam pelarut organik. | ||
Uranium tetraklorida juga membentuk nonahidrat, yang dapat diproduksi dengan menguapkan larutan UCl<sub>4</sub> yang agak asam. | Uranium tetraklorida juga membentuk nonahidrat, yang dapat diproduksi dengan menguapkan larutan UCl<sub>4</sub> yang agak asam.<ref>Thomas Kasperowicz. ''Solvated Actinoids: Methanol, Ethanol, and Water Adducts of Thorium and Uranium Tetrachloride''. ''European Journal of Inorganic Chemistry''. 2022. doi:10.1002/ejic.202200227.</ref> | ||
Menurut [[kristalografi sinar-X]], pusat-pusat uranium memiliki delapan koordinat, dikelilingi oleh delapan atom klorin, empat pada 264 pm dan empat lainnya pada 287 pm. | Menurut [[kristalografi sinar-X]], pusat-pusat uranium memiliki delapan koordinat, dikelilingi oleh delapan atom klorin, empat pada 264 pm dan empat lainnya pada 287 pm.<ref>J.C. Taylor. ''A neutron-diffraction study of anhydrous uranium tetrachloride''. ''Acta Crystallogr. B''. 1973. Vol. 29 (9). hlm. 1942–1944. doi:10.1107/S0567740873005790.</ref> | ||
==Sifat kimia== | ==Sifat kimia== | ||
Pelarutan dalam pelarut protik lebih rumit. Ketika UCl<sub>4</sub> ditambahkan ke dalam air, [[ion logam dalam larutan berair|ion akua]] uranium terbentuk. | Pelarutan dalam pelarut protik lebih rumit. Ketika UCl<sub>4</sub> ditambahkan ke dalam air, [[ion logam dalam larutan berair|ion akua]] uranium terbentuk. | ||
:UCl<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O → [U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>]<sup>4+</sup> + 4Cl<sup>−</sup> | :UCl<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O → [U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>]<sup>4+</sup> + 4Cl<sup>−</sup> | ||
Ion akua [U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>]<sup>4+</sup>, (x = 8 atau 9) terhidrolisis dengan kuat. | Ion akua [U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>]<sup>4+</sup>, (x = 8 atau 9<ref>F. David. ''Thermodynamic properties of lanthanide and actinide ions in aqueous solution''. ''Journal of the Less Common Metals''. 1986. Vol. 121. hlm. 27–42. doi:10.1016/0022-5088(86)90511-4.</ref>) terhidrolisis dengan kuat. | ||
:[U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>]<sup>4+</sup> [U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>(OH)]<sup>3+</sup> + H<sup>+</sup> | :[U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>]<sup>4+</sup> [U(H<sub>2</sub>O)<sub></sub>(OH)]<sup>3+</sup> + H<sup>+</sup> | ||
Nilai [[Konstanta disosiasi asam|pK<sub>a</sub>]] untuk reaksi ini sekitar 1,6, sehingga hidrolisis hanya terjadi pada larutan dengan kekuatan asam 1 mol dm<sup>−3</sup> atau lebih kuat (pH < 0). Hidrolisis lebih lanjut terjadi pada pH > 3. Kompleks kloro lemah dari ion akua dapat terbentuk. Perkiraan yang dipublikasikan mengenai nilai log K untuk pembentukan [UCl]<sup>3+</sup>(aq) bervariasi, mulai dari −0,5 hingga +3, karena kesulitan dalam menangani hidrolisis simultan. | Nilai [[Konstanta disosiasi asam|pK<sub>a</sub>]] untuk reaksi ini sekitar 1,6,<ref>[http://swww.acadsoft.co.uk/scdbase/scdbase.htm IUPAC SC-Database] Basis data yang komprehensif dari data yang dipublikasikan tentang konstanta kesetimbangan ligan dan kompleks logam</ref> sehingga hidrolisis hanya terjadi pada larutan dengan kekuatan asam 1 mol dm<sup>−3</sup> atau lebih kuat (pH < 0). Hidrolisis lebih lanjut terjadi pada pH > 3. Kompleks kloro lemah dari ion akua dapat terbentuk. Perkiraan yang dipublikasikan mengenai nilai log K untuk pembentukan [UCl]<sup>3+</sup>(aq) bervariasi, mulai dari −0,5 hingga +3, karena kesulitan dalam menangani hidrolisis simultan.<ref>[http://swww.acadsoft.co.uk/scdbase/scdbase.htm IUPAC SC-Database] Basis data yang komprehensif dari data yang dipublikasikan tentang konstanta kesetimbangan ligan dan kompleks logam</ref> | ||
Dengan alkohol, [[solvolisis]] parsial dapat terjadi. | Dengan alkohol, [[solvolisis]] parsial dapat terjadi. | ||
| Baris 19: | Baris 20: | ||
Uranium tetraklorida larut dalam pelarut non-protik seperti [[tetrahidrofuran]], [[asetonitril]], [[dimetilformamida|dimetil formamida]], dll. yang dapat bertindak sebagai [[Asam dan basa Lewis#Basa Lewis|basa Lewis]]. Larutan dengan rumus UCl<sub>4</sub>L<sub></sub> akan terbentuk, yang dapat diisolasi. Pelarut tersebut harus benar-benar bebas dari air terlarut, atau hidrolisis akan terjadi, dengan pelarut, S, mengambil proton yang dilepaskan. | Uranium tetraklorida larut dalam pelarut non-protik seperti [[tetrahidrofuran]], [[asetonitril]], [[dimetilformamida|dimetil formamida]], dll. yang dapat bertindak sebagai [[Asam dan basa Lewis#Basa Lewis|basa Lewis]]. Larutan dengan rumus UCl<sub>4</sub>L<sub></sub> akan terbentuk, yang dapat diisolasi. Pelarut tersebut harus benar-benar bebas dari air terlarut, atau hidrolisis akan terjadi, dengan pelarut, S, mengambil proton yang dilepaskan. | ||
:UCl<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O + S UCl<sub>3</sub>(OH) + SH<sup>+</sup> +Cl<sup>−</sup> | :UCl<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O + S UCl<sub>3</sub>(OH) + SH<sup>+</sup> +Cl<sup>−</sup> | ||
Molekul pelarut dapat digantikan oleh ligan lain dalam reaksi seperti | Molekul pelarut dapat digantikan oleh ligan lain dalam reaksi seperti | ||
:UCl<sub>4</sub> + 2Cl<sup>−</sup> → [UCl<sub>6</sub>]<sup>2−</sup>. | :UCl<sub>4</sub> + 2Cl<sup>−</sup> → [UCl<sub>6</sub>]<sup>2−</sup>. | ||
Pelarut tidak ditampilkan, sama seperti ketika kompleks ion logam lain terbentuk dalam larutan berair. | Pelarut tidak ditampilkan, sama seperti ketika kompleks ion logam lain terbentuk dalam larutan berair. | ||
| Baris 29: | Baris 30: | ||
Ion-ion uranium tersebut kemudian dipercepat dan dilewatkan melalui [[medan magnet]] yang kuat. Setelah menempuh setengah lingkaran, berkas sinar dibagi menjadi wilayah yang lebih dekat ke dinding luar, yang [[uranium terdeplesi|terdeplesi]], dan wilayah yang lebih dekat ke dinding dalam, yang [[Uranium yang diperkaya|diperkaya]] dengan [[uranium-235|<sup>235</sup>U]]. Besarnya energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan medan magnet yang kuat serta rendahnya tingkat pemulihan bahan baku uranium dan pengoperasian fasilitas yang lebih lambat dan lebih tidak nyaman menjadikannya sebagai pilihan yang tidak mungkin untuk pabrik pengayaan skala besar. | Ion-ion uranium tersebut kemudian dipercepat dan dilewatkan melalui [[medan magnet]] yang kuat. Setelah menempuh setengah lingkaran, berkas sinar dibagi menjadi wilayah yang lebih dekat ke dinding luar, yang [[uranium terdeplesi|terdeplesi]], dan wilayah yang lebih dekat ke dinding dalam, yang [[Uranium yang diperkaya|diperkaya]] dengan [[uranium-235|<sup>235</sup>U]]. Besarnya energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan medan magnet yang kuat serta rendahnya tingkat pemulihan bahan baku uranium dan pengoperasian fasilitas yang lebih lambat dan lebih tidak nyaman menjadikannya sebagai pilihan yang tidak mungkin untuk pabrik pengayaan skala besar. | ||
Pekerjaan sedang dilakukan dalam penggunaan campuran uranium klorida–alkali klorida sebagai bahan bakar reaktor dalam [[reaktor garam cair]]. Leburan uranium tetraklorida yang dilarutkan dalam [[litium klorida]]–[[kalium klorida]] eutektik juga telah dieksplorasi sebagai cara untuk memulihkan [[aktinida]] dari [[bahan bakar nuklir]] yang diiradiasi melalui [[pemrosesan ulang nuklir]] pirokimia. | Pekerjaan sedang dilakukan dalam penggunaan campuran uranium klorida–alkali klorida sebagai bahan bakar reaktor dalam [[reaktor garam cair]]. Leburan uranium tetraklorida yang dilarutkan dalam [[litium klorida]]–[[kalium klorida]] eutektik juga telah dieksplorasi sebagai cara untuk memulihkan [[aktinida]] dari [[bahan bakar nuklir]] yang diiradiasi melalui [[pemrosesan ulang nuklir]] pirokimia.<ref>Olander, D. R. dan Camahort, J. L. (1966), Reaction of chlorine and uranium tetrachloride in the fused lithium chloride-potassium chloride eutectic. AIChE Journal, 12: 693–699.</ref> | ||
==Keselamatan== | ==Keselamatan== | ||
Seperti semua garam uranium yang larut dalam air, uranium tetraklorida bersifat [[nefrotoksisitas|nefrotoksik]] (beracun bagi ginjal) dan dapat menyebabkan kerusakan ginjal yang parah dan gagal ginjal akut jika tertelan. | Seperti semua garam uranium yang larut dalam air, uranium tetraklorida bersifat [[nefrotoksisitas|nefrotoksik]] (beracun bagi ginjal) dan dapat menyebabkan kerusakan ginjal yang parah dan gagal ginjal akut jika tertelan. | ||
== Referensi == | |||
<references /> | |||
== Sumber dan atribusi == | |||
== | Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Uranium+tetraklorida&oldid=25284895 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 25284895 (2024-02-08T17:24:42Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku. | ||
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 --> | |||
Revisi terkini sejak 27 Agustus 2026 23.02
Uranium tetraklorida adalah sebuah senyawa anorganik, garam dari uranium dan klorin, dengan rumus UCl4. Senyawa ini merupakan padatan berwarna hijau zaitun yang bersifat higroskopis. Ia digunakan dalam proses pemisahan isotop elektromagnetik (electromagnetic isotope separation, EMIS) untuk pengayaan uranium. Ia adalah salah satu bahan awal utama untuk kimia organouranium.
Sintesis dan struktur
Uranium tetraklorida umumnya disintesis melalui reaksi antara uranium trioksida (UO3) dan heksakloropropena. Pelarut aduk UCl4 dapat dibentuk melalui reaksi yang lebih sederhana dari UI4 dengan hidrogen klorida dalam pelarut organik.
Uranium tetraklorida juga membentuk nonahidrat, yang dapat diproduksi dengan menguapkan larutan UCl4 yang agak asam.[1]
Menurut kristalografi sinar-X, pusat-pusat uranium memiliki delapan koordinat, dikelilingi oleh delapan atom klorin, empat pada 264 pm dan empat lainnya pada 287 pm.[2]
Sifat kimia
Pelarutan dalam pelarut protik lebih rumit. Ketika UCl4 ditambahkan ke dalam air, ion akua uranium terbentuk.
- UCl4 + H2O → [U(H2O)]4+ + 4Cl−
Ion akua [U(H2O)]4+, (x = 8 atau 9[3]) terhidrolisis dengan kuat.
- [U(H2O)]4+ [U(H2O)(OH)]3+ + H+
Nilai pKa untuk reaksi ini sekitar 1,6,[4] sehingga hidrolisis hanya terjadi pada larutan dengan kekuatan asam 1 mol dm−3 atau lebih kuat (pH < 0). Hidrolisis lebih lanjut terjadi pada pH > 3. Kompleks kloro lemah dari ion akua dapat terbentuk. Perkiraan yang dipublikasikan mengenai nilai log K untuk pembentukan [UCl]3+(aq) bervariasi, mulai dari −0,5 hingga +3, karena kesulitan dalam menangani hidrolisis simultan.[5]
Dengan alkohol, solvolisis parsial dapat terjadi.
- UCl4 + ROH UCl(OR) + HCl
Uranium tetraklorida larut dalam pelarut non-protik seperti tetrahidrofuran, asetonitril, dimetil formamida, dll. yang dapat bertindak sebagai basa Lewis. Larutan dengan rumus UCl4L akan terbentuk, yang dapat diisolasi. Pelarut tersebut harus benar-benar bebas dari air terlarut, atau hidrolisis akan terjadi, dengan pelarut, S, mengambil proton yang dilepaskan.
- UCl4 + H2O + S UCl3(OH) + SH+ +Cl−
Molekul pelarut dapat digantikan oleh ligan lain dalam reaksi seperti
- UCl4 + 2Cl− → [UCl6]2−.
Pelarut tidak ditampilkan, sama seperti ketika kompleks ion logam lain terbentuk dalam larutan berair.
Larutan UCl4 rentan terhadap oksidasi oleh udara, sehingga menghasilkan kompleks ion uranil.
Aplikasi
Uranium tetraklorida diproduksi secara komersial melalui reaksi antara karbon tetraklorida dengan uranium dioksida (UO2) murni pada suhu 370 °C. Senyawa ini telah digunakan sebagai umpan dalam proses pemisahan isotop elektromagnetik (electromagnetic isotope separation, EMIS) untuk pengayaan uranium. Dimulai pada tahun 1944, Oak Ridge Y-12 Plant mengubah UO3 menjadi umpan UCl4 untuk Alpha Calutron milik Ernest O. Lawrence. Manfaat utamanya adalah uranium tetraklorida yang digunakan dalam kalutron tersebut tidak sekorosif uranium heksafluorida yang digunakan di sebagian besar teknologi pengayaan lainnya. Namun, pada tahun 1980-an, Irak secara tak terduga menghidupkan kembali opsi ini sebagai bagian dari program senjata nuklirnya. Dalam proses pengayaan, uranium tetraklorida diionisasi menjadi plasma uranium.
Ion-ion uranium tersebut kemudian dipercepat dan dilewatkan melalui medan magnet yang kuat. Setelah menempuh setengah lingkaran, berkas sinar dibagi menjadi wilayah yang lebih dekat ke dinding luar, yang terdeplesi, dan wilayah yang lebih dekat ke dinding dalam, yang diperkaya dengan 235U. Besarnya energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan medan magnet yang kuat serta rendahnya tingkat pemulihan bahan baku uranium dan pengoperasian fasilitas yang lebih lambat dan lebih tidak nyaman menjadikannya sebagai pilihan yang tidak mungkin untuk pabrik pengayaan skala besar.
Pekerjaan sedang dilakukan dalam penggunaan campuran uranium klorida–alkali klorida sebagai bahan bakar reaktor dalam reaktor garam cair. Leburan uranium tetraklorida yang dilarutkan dalam litium klorida–kalium klorida eutektik juga telah dieksplorasi sebagai cara untuk memulihkan aktinida dari bahan bakar nuklir yang diiradiasi melalui pemrosesan ulang nuklir pirokimia.[6]
Keselamatan
Seperti semua garam uranium yang larut dalam air, uranium tetraklorida bersifat nefrotoksik (beracun bagi ginjal) dan dapat menyebabkan kerusakan ginjal yang parah dan gagal ginjal akut jika tertelan.
Referensi
- ↑ Thomas Kasperowicz. Solvated Actinoids: Methanol, Ethanol, and Water Adducts of Thorium and Uranium Tetrachloride. European Journal of Inorganic Chemistry. 2022. doi:10.1002/ejic.202200227.
- ↑ J.C. Taylor. A neutron-diffraction study of anhydrous uranium tetrachloride. Acta Crystallogr. B. 1973. Vol. 29 (9). hlm. 1942–1944. doi:10.1107/S0567740873005790.
- ↑ F. David. Thermodynamic properties of lanthanide and actinide ions in aqueous solution. Journal of the Less Common Metals. 1986. Vol. 121. hlm. 27–42. doi:10.1016/0022-5088(86)90511-4.
- ↑ IUPAC SC-Database Basis data yang komprehensif dari data yang dipublikasikan tentang konstanta kesetimbangan ligan dan kompleks logam
- ↑ IUPAC SC-Database Basis data yang komprehensif dari data yang dipublikasikan tentang konstanta kesetimbangan ligan dan kompleks logam
- ↑ Olander, D. R. dan Camahort, J. L. (1966), Reaction of chlorine and uranium tetrachloride in the fused lithium chloride-potassium chloride eutectic. AIChE Journal, 12: 693–699.
Sumber dan atribusi
Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 25284895 (2024-02-08T17:24:42Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.