Pentafluoruro di uranio
# Pentafluoruro di uranio

Il pentafluoruro di uranio o fluoruro di uranio(V) è il composto binario tra fluoro e uranio con formula $UF_5.$ È un solido cristallino di colore azzurro pallido o grigio chiaro.

## Struttura e proprietà

Il pentafluoruro di uranio esiste in varie forme. Il monomero $UF_5$ può essere prodotto partendo da $UF_6$ per fotolisi UV in matrice di argon. La molecola $UF_5$ ha la struttura di piramide quadrata (vedi figura), con simmetria molecolare $C_{4v},$ e distanze di legame $U–F_{assiale}$ e $U–F_{equatoriale}$ rispettivamente di 200 e 202 pm.

Allo stato solido esistono due forme, la forma α stabile a temperatura più elevata e la forma β stabile a temperatura più bassa. La temperatura di transizione è 125 °C. La forma α possiede una struttura cristallina tetragonale con gruppo spaziale I4/m (a = 651,2 pm e c = 446,3 pm). Nel cristallo sono presenti catene lineari di unità $UF_5$ dove un atomo di fluoro è collegato a ponte all'atomo di uranio della successiva unità $UF_5$ (vedi figura). La forma α può essere sublimata sotto vuoto sopra i 500 °C, ma da 150 °C inizia a disproporzionare.

La forma β è di colore giallo pallido, ha una struttura cristallina ad antiprisma quadrato, e si converte gradualmente nella forma α a 180 °C.

## Sintesi

Il pentafluoruro di uranio si prepara trattando $UCl_6$ o $UCl_5$ con HF anidro:

    $2UCl_6$ + 10HF → $2UF_5$ + 10HCl + $Cl_2$
    $2UCl_5$ + 10HF → $2UF_5$ + 10HCl

Si può anche sfruttare la reazione di comproporzione tra $UF_6$ e $UF_4:$

    $UF_6$ + $UF_4$ → $2UF_5$

o la fluorurazione di $UF_4:$

    $2UF_4$ + $F_2$ → $2UF_5$

Un'altra possibilità è la riduzione di $UF_6$ con HBr:

    $2UF_6$ + 2HBr → $2UF_5$ + 2HF + $Br_2$

## Utilizzo

$UF_5$ era implicato nel processo di arricchimento dell'uranio con il metodo MLIS (Molecular Laser Isotope Separation). Questo metodo, ideato da scienziati del Los Alamos National Laboratory nel 1971, è stato in seguito abbandonato per difficoltà tecniche. Il metodo MLIS prevedeva l'utilizzo di due laser. Un primo laser infrarosso eccitava selettivamente $^{235}UF_6,$ mentre $^{238}UF_6$ rimaneva sostanzialmente non eccitato. Un secondo laser era quindi usato per dissociare il $^{235}UF_6$ eccitato formando $^{235}UF_5$ e atomi di fluoro. Le molecole di $^{235}UF_5$ formate precipitavano dalla fase gassosa formando una polvere che poteva essere separata.

## Tossicità / Indicazioni di sicurezza

Come tutti i sali di uranio, $UF_5$ è tossico ed è dannoso per inalazione, ingestione e contatto cutaneo.

