Uran(III)-chlorid
# Uran(III)-chlorid

Uran(III)-chlorid ist eine chemische Verbindung bestehend aus den Elementen Uran und Chlor. Es besitzt die Formel $UCl_3$ und gehört zur Stoffklasse der Chloride. Es ist ein Zwischenprodukt in der Wiederaufarbeitung abgebrannter Kernbrennstoffe.

## Darstellung

Es gibt zwei Wege zur Synthese von Uran(III)-chlorid. Zum einen kann es durch die Umsetzung von metallischem Uran in einer Salzschmelze aus Natriumchlorid und Kaliumchlorid bei 670–710 °C erhalten werden.

    ${\ce {3 UCl4 + U -> 4 UCl3}}$

Eine weitere Möglichkeit durch Erhitzen von Uran(IV)-chlorid unter Wasserstoffatmosphäre.

    ${\ce {2 UCl4 + H2 -> 2 UCl3 + 2 HCl}}$

## Eigenschaften

Bei Raumtemperatur ist Uran(III)-chlorid ein roter, sehr hygroskopischer, kristalliner Feststoff, der sehr gut in Wasser löslich ist. $UCl_3$ besitzt eine geringere Stabilität als Uran(IV)-chlorid $(UCl_4),$ da die Oxidationsstufe +3 in saurer Lösung stabilisiert wird. In salzsaurer Lösung besitzt $UCl_3$ eine höhere Stabilität als in Wasser. Uran(III)-chlorid schmilzt bei 837 °C und siedet bei 1657 °C, es hat eine Dichte von 5,50 $g/cm^3.$

Drei Hydrate des Uran(III)-chlorids sind bekannt:

* $UCl_3$ · 2 $H_2O$ · 2 $CH_3CN$
* $UCl_3$ · 6 $H_2O$
* $UCl_3$ · 7 $H_2O$

Sie werden durch Reduktion von Uran(IV)-chlorid in Acetonitril in Gegenwart von Wasser und Propionsäure hergestellt.

## Kristallstruktur

Die Struktur des Uran(III)-chlorids ist die Leitstruktur für eine Reihe weiterer Verbindungen. In dieser werden die Uranatome von je neun Chloratomen umgeben. Als Koordinationspolyeder ergibt sich dabei ein dreifach überkapptes, trigonales Prisma, wie sie auch bei den späteren Actinoiden und den Lanthanoiden häufig anzutreffen ist. Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem in der Raumgruppe $P6_3/m$ (Raumgruppen-Nr. 176)Vorlage:Raumgruppe/176 mit den Gitterparametern a = 745 pm und c = 433 pm und zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle. Weitere Verbindungen, die in einer Uran(III)-chloridstruktur kristallisieren, sind unter anderem Neptunium(III)-chlorid, Plutonium(III)-chlorid, Americium(III)-chlorid, Curium(III)-chlorid und Antimon(III)-chlorid.

## Verwendung

Uran(III)-chlorid wird zur Darstellung verschiedener Uranmetallocene verwendet, zum Beispiel in Reaktionen mit Tetrahydrofuran (THF) und Methylcyclopentadienylnatrium. Es kann auch als Katalysator Verwendung finden beispielsweise bei Reaktionen zwischen Lithiumaluminiumhydrid $(LiAlH_4)$ und Alkenen, zur Synthese von Alkylaluminiumverbindungen.

Uran(III)-chlorid wird in Salzschmelzen eingesetzt und spielt eine Rolle bei der Wiederaufarbeitung abgebrannter Kernbrennstoffe.

## Sicherheitshinweise

Ähnlich wie andere lösliche Uranverbindungen wird $UCl_3$ leicht resorbiert. Es ist hochtoxisch beim Einatmen und Verschlucken. Außerdem besteht die Gefahr der Anreicherung im menschlichen Körper, was vor allem die Leber und die Nieren betrifft. Für Wasserorganismen ist es ebenfalls giftig und kann Langzeitschäden in der Wasserwelt verursachen. Wie alle Uranverbindungen ist es radioaktiv. Die Aktivität ist von der Isotopenzusammensetzung des Urans abhängig.

