2NaOH + H₂ UO₄ ® Na₂ UO₄ + 2H₂ O.

(избыток)

Соединение Na_ UO₄ представляет собой уранат натрия; уран в нем выполняет роль "кислотообразующего элемента". В действительности в данных обстоятельствах образуется не уранат, а полиуранаты, которые можно выразить общей формулой

х Na_ O · y UO₃ · z H_ O.

Наиболее типичной и представительной формой, которая будет преобладать в достаточно "старом" осадке (а нужно добавить, что абсолютно все полиуранаты - нерастворимые соединения), является димер, диуранат (х = 1; у = 2): Na₂ U₂ O₇ · z H₂ O. То же самое можно показать, применяя графы ("структурные формулы") молекул. Нелишне напомнить, что граф молекулы гипотетической "урановой кислоты" такой же, как и у серной:

HO OH HO OH HO O OH

\ / \ / \ / \ /

U + U ® U U + H₂ O.

// \\ // \\ // \\ // \\

O O O O O O O O

è____________ ø

H₂ U₂ O₇

Поэтому соответствующая натриевая соль имеет состав: Na_ U_ O₇ . В общем случае она гидратирована.

К числу наиболее специфических реакций, приводящих к выделению урана в нерастворимый осадок, можно отнести реакции образования пероксидов. Среди них так называемая "надурановая кислота" UO₄  2H₂ O.

Ее граф:

О = U = O · 2H₂ O (строение полимерное).

/ \

O - O

Осаждением пероксида часто пользуются при аффинаже соединений урана.

Все термически разлагающиеся соли урана при прокаливании на воздухе образуют так называемую "закись-окись" урана - U₃ О₈ (имеет несколько модификаций).

По-видимому, это соединение не следует рассматривать как соединение оксидов, в которых уран проявляет различные степени окисления, UO₂ · 2UOç, а полагать в нем уран, обладающим промежуточной (дробной) степенью окисления (+5,33), так как магнетохимические и структурные исследования показали, что все атомы урана в твердой фазе эквивалентны.

1.1.2 Торий

В водных растворах торий проявляет единственную устойчивую степень окисления +4. Известны важные в технологическом отношении растворимые соли тория: нитрат, хлорид, сульфат. К числу плохо растворимых солей относятся средние - карбонат, оксалат, фторид, фосфаты. В этом торий сходен с ураном (III, IV) и РЗЭ.

Средние - карбонат и оксалат - растворяются в избытке растворителя, образуя комплексные формы по аналогии с РЗЭ и ураном с n =3 и n =4. Гидроксид тория Th (OH) ₄ плохо растворим, амфотерные свойства практически не проявляет. Ионы тория Th⁴⁺ в водных растворах сильно гидратированы и гидролизованы. Образующиеся многоядерные гидроксокомплексы можно представить в общем виде:

Th [ (OH) ₃ Th] _n ^{n +4} , (n = 1,2,3).

Комплексы этого типа цепеобразны. Аналогичные цепи найдены и в некоторых кристаллических структурах, например в Th (OH) ₄ .

Итак, химические свойства тория и урана достаточно различны для того, чтобы без больших затруднений выполнять их разделение и в аналитических (включая радиоаналитические), и в технологических задачах. По классификации Пирсона [5,6] и уран и торий относятся к "жестким кислотам", поэтому они образуют наиболее устойчивые комплексы с лигандами, у которых донорными атомами являются элементы подгруппы N, O или F ("жесткие основания"). Количественные данные о комплексообразовании (константы устойчивости) позволяют утверждать, что тенденция к образованию ацидокомплексов, как правило, убывает в ряду:

M⁴⁺ > M³⁺ > MO₂ ²⁺ > MO₂ ⁺ ,

т.е. в порядке уменьшения ионного потенциала. Но ряд специфичности по отношению к оксалат - и ацетат-ионам может содержать инверсию:

M⁴⁺ > MO₂ ²⁺ > M³⁺ > MO₂ ⁺ ,

Эти качественные представления помогают ориентироваться в химическом поведении U (IV) и U (VI). В дальнейшем следует помнить и о различии в ионных радиусах U⁴⁺ (0,97) и Th⁴⁺ (1,02 ), так как в понимании химического поведения этих элементов, являющихся "жесткими кислотами", ионный потенциал играет ключевую роль.