UCl3在室温下为橄榄绿色物质;在较高温度下颜色变暗,即先转成红色,在450℃时成暗紫色;而温度降低时颜色可以逆转。熔点为842℃,具有六方晶体结构(
空间群为P63/m),
晶格常数a=7.441À,c=4.322À,晶胞中有两个分子,密度为5.51。
从UCl3在HCl-FeCl3混合物中的溶解物来测量其
生成热,得-ΔH298=213.5千卡/克分子。由低温热容测量法推算UCl3的
熵 =38.0卡/度·克分子。
UCl3有
吸湿性,但比铀的共他氯化物差得多。不论在固态或在溶液中,UCl3都是强还原剂。UCl3易溶于水,成为紫色溶液;由于生成U4+离子,溶液即变成暗绿色,同时放出氢气。观察吸收光谱的变化得以追踪其氧化作用的发生。UCl3与氨在400℃以上时发生
氨解作用,生成NH4Cl及无定形氨基氯化铀;这些生成物在约800℃时转化为
氮化铀,组成大致为UN1.7。
三氯化铀不溶于
非极性溶剂如CCl4,以及
丙酮和
氯仿中。在250℃下,与
氯反应生成
四氯化铀UCl4。与氧的反应在150℃开始,但在空气中反应的开始温度要高得多;反应产物为
氯化铀酰(UO2Cl2)。
UCl3可用
碘在500℃
蒸馏来纯化。在UCl4的熔点温度(590℃)以下,用氢还原UCl4的反应很缓慢。若温度较高,UCl4表面出现UCl3覆盖层而阻止进一步还原。