Urāna elementa fakti un īpašības

Urāns ir elements, kas labi pazīstams ar savu radioaktivitāti. Šeit ir faktu kolekcija par šī metāla ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām.

Atomu skaitlis: 92

Urāna atoma simbols: U

Atomsvars: 238.0289

Elektronu konfigurācija: [Rn] 7s²5f³6d¹

Vārda izcelsme: Nosaukts pēc planētas Urāns

Urānam ir sešpadsmit izotopi. Visi izotopi ir radioaktīvi. Dabā sastopamais urāns satur apmēram 99,28305 svara% U-238, 0,7110% U-235 un 0,0054% U-234. U-235 procentuālais svars dabiskajā urānā ir atkarīgs no tā avota un var atšķirties pat par 0,1%.

Urāna valence parasti ir 6 vai 4. Urāns ir smags, spožs, sudrabaini balts metāls, kas spēj noturēt augstu pulējumu. Tajā eksponētas trīs kristalogrāfiskās modifikācijas: alfa, beta un gamma. Tas ir mazliet mīkstāks nekā tērauds; nav pietiekami grūti, lai saskrāpētu stiklu. Tas ir kaļams, kaļams un nedaudz paramagnētisks. Saskaroties ar gaisu, urāna metāls pārklājas ar oksīda slāni. Skābes izšķīdīs metālu, bet sārmi to neietekmē. Smalki sadalīts urāna metāls ir piestiprināts ar aukstu ūdeni un ir pirofors. Urāna nitrāta kristāli ir triboluminiscējoši. Urāns un tā (uranil) savienojumi ir ļoti toksiski gan ķīmiski, gan radioloģiski.

Urānam kā kodoldegvielai ir liela nozīme. Kodoldegvielu izmanto elektroenerģijas ražošanai, izotopu un ieroču ražošanai. Tiek uzskatīts, ka liela daļa zemes iekšējā siltuma rodas urāna un torija klātbūtnes dēļ. Urāns-238, ar pussabrukšanas periodu 4,51 x 10⁹ gadus, izmanto, lai novērtētu nedzīvo iežu vecumu. Urānu var izmantot tērauda sacietēšanai un stiprināšanai. Urāns tiek izmantots inerciālās vadības ierīcēs, žirokompasos, kā pretsvars gaisa kuģu vadības virsmām, kā balasts pretraķešu raķešu atgriešanās spēkratiem, ekranēšanai un rentgena mērķiem. Nitrātu var izmantot kā foto toneri. Tiek izmantots acetāts analītiskajā ķīmijā. Urāna dabiskā klātbūtne augsnēs var liecināt par radona un tā meitu klātbūtni. Urāna sāļi ir izmantoti dzeltenā “vazelīna” stikla un keramikas glazūru ražošanai.

Urāns rodas minerālos ieskaitot piblendende, karnotīts, kleveīts, autunīts, uraninīts, uranofāns un torbernīts. Tas ir atrodams arī fosfātu iežu, brūnogļu un monazītu smiltīs. Rādijs vienmēr ir saistīts ar urāna rūdām. Urānu var pagatavot, reducējot urāna halogenīdus ar sārmu vai sārmzemju metāliem vai reducējot urāna oksīdus ar kalciju, oglekli vai alumīniju paaugstinātā temperatūrā. Metālu var iegūt, izmantojot KUF elektrolīzi₅ vai UF₄, kas izšķīdināts izkausētā CaCl maisījumā₂ un NaCl. Augstas tīrības urānu var pagatavot, termiski sadalot urāna halogenīdus karstā pavedienā.

Elementu klasifikācija: Radioaktīvais retzemju elements (aktinīdu sērija)

Atklājums: Martins Klaprots 1789. gadā (Vācija), Peligots 1841. gadā

Blīvums (g / cc): 19.05

Kušanas temperatūra (° K): 1405.5

Vārīšanās punkts (° K): 4018

Izskats: Sudrabaini balts, blīvs, kaļams un kaļams, radioaktīvs metāls

Atomu rādiuss (pm): 138

Atomu skaļums (cc / mol): 12.5

Kovalentais rādiuss (pm): 142

Joniskais rādiuss: 80 (+ 6e) 97 (+ 4e)

Īpašs karstums (@ 20 ° C J / g mol): 0.115

Kausēšanas karstums (kJ / mol): 12.6

Iztvaikošanas siltums (kJ / mol): 417

Neitralitātes skaitlis Pauling: 1.38

Pirmā jonizējošā enerģija (kJ / mol): 686.4

Oksidācijas stāvokļi: 6, 5, 4, 3

Režģa struktūra: Ortorombisks

Lattice Constant (Å): 2.850

Magnētiskā pasūtīšana: paramagnētiska

Elektriskā pretestība (0 ° C): 0,280 µΩ · m

Siltumvadītspēja (300 K): 27,5 W · m − 1 · K − 1

Termiskā izplešanās (25 ° C): 13,9 μm · m − 1 · K − 1

Skaņas ātrums (plāns stienis) (20 ° C): 3155 m / s

Jauniešu modulis: 208 GPa

Bīdes modulis: 111 GPa

Lielapjoma modulis: 100 GPa

Puasona attiecība: 0.23

CAS reģistra numurs: 7440-61-1