Compuesto · Óxidos metálicos
Dióxido de uranio (UO₂)
También llamado óxido de uranio (IV)
Elementos que lo forman
Datos de dióxido de uranio
- Fórmula química
- UO₂
- Masa molar
- 270,03 g/mol
- Punto de fusión
- 2847 °C
- Aspecto
- sólido a temperatura ambiente
- Número CAS
- 1344-57-6
- Peligrosidad (GHS)
- Peligro · H300, H330, H373, H400, H410, H411
La masa molar se expresa en g/mol. Las propiedades físicas dependen de la temperatura, la presión y la forma de la sustancia; el pH corresponde a una disolución y depende de su concentración. Comprueba estas condiciones en la fuente antes de usar un dato en un cálculo.
Estructura e identificadores de dióxido de uranio
- Nombre IUPAC (internacional)
- bis(oxygen(2-));uranium(4+)
- Número CAS
- 1344-57-6
- SMILES
- [O-2].[O-2].[U+4]
- InChIKey
- OOAWCECZEHPMBX-UHFFFAOYSA-N
¿Qué es dióxido de uranio?
El dióxido de uranio (UO2) es un compuesto inorgánico que se clasifica como un óxido metálico. Es de gran relevancia en la industria nuclear, ya que se utiliza como combustible en reactores nucleares debido a sus propiedades fisicoquímicas únicas. Este sólido de color negro es fundamental para la generación de energía nuclear, lo que lo convierte en un compuesto de interés estratégico a nivel mundial.
De UO₂ al nombre, paso a paso
Si has llegado buscando la fórmula, probablemente lo que necesitas no es el nombre suelto sino cómo se deduce, que es lo que te van a pedir en el ejercicio. Se resuelve averiguando con qué valencia actúa el uranio :
El oxígeno actúa siempre con −2. Con 2 oxígenos son 4 cargas negativas, que el uranio compensa: valencia 4.
- Nombre habitual
- Dióxido de uranio
- Sistemática (prefijos)
- dióxido de uranio
- Nomenclatura de Stock
- óxido de uranio(IV)
- Valencia del elemento central
- +4
Si quieres el método completo, lo explicamos en la guía de formulación inorgánica, y tienes todas las valencias juntas en la tabla periódica con valencias.
Estructura y enlace
El dióxido de uranio presenta enlaces predominantemente iónicos entre el uranio y el oxígeno, aunque también hay un carácter covalente. Su estructura cristalina es de tipo fluorita, lo que le confiere estabilidad térmica. La polaridad del compuesto es baja debido a su estructura simétrica, lo que influye en sus propiedades físicas y químicas.
Propiedades
Propiedades físicas
El dióxido de uranio es un sólido de color negro con una densidad aproximada de 10.97 g/cm³. Tiene un punto de fusión elevado, alrededor de 2,865 °C, y es insoluble en agua. No tiene un olor distintivo.
Propiedades químicas
Es químicamente estable a temperatura ambiente, pero puede reaccionar con ácidos fuertes. Bajo ciertas condiciones, puede oxidarse a trióxido de uranio (UO3). Es radiactivo, lo que requiere precauciones especiales en su manejo.
Cómo se obtiene
El dióxido de uranio se obtiene principalmente a partir del mineral uraninita mediante procesos de extracción y refinamiento. En la industria, se produce por la reducción del hexafluoruro de uranio (UF6) con hidrógeno o amoníaco. La reacción principal es UF6 + H2 → UO2 + HF.
Para qué sirve dióxido de uranio
Combustible nuclear
El uso principal del dióxido de uranio es como combustible en reactores nucleares. Se utiliza en forma de pastillas cerámicas que se ensamblan en barras de combustible, siendo esencial para la generación de energía eléctrica en centrales nucleares.
Investigación científica
En laboratorios de investigación nuclear, el UO2 se utiliza para estudiar las propiedades de los materiales nucleares y sus comportamientos bajo diferentes condiciones, contribuyendo al desarrollo de tecnologías nucleares avanzadas.
Producción de isótopos
El dióxido de uranio es empleado en la producción de isótopos radiactivos utilizados en medicina nuclear, como el molibdeno-99, que es fundamental para la obtención de tecnecio-99m, un isótopo usado en diagnóstico por imagen.
Seguridad y manejo
El dióxido de uranio es radiactivo y tóxico, lo que requiere medidas de seguridad estrictas en su manipulación. Es necesario el uso de equipo de protección personal, como guantes y mascarillas, y seguir normativas específicas para su almacenamiento y transporte. La exposición prolongada puede tener efectos nocivos para la salud.
Curiosidades
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El dióxido de uranio fue utilizado por primera vez como combustible nuclear en la década de 1950, revolucionando la producción de energía eléctrica a nivel mundial.
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El UO2 es uno de los compuestos más estudiados en el campo de la ciencia de materiales debido a su estructura cristalina única y propiedades nucleares.
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A pesar de su uso en reactores nucleares, el dióxido de uranio también se encuentra de forma natural en minerales como la uraninita.