Στοιχεία και ιδιότητες στοιχείου ουρανίου

Το ουράνιο είναι ένα στοιχείο γνωστό για τη ραδιενέργεια του. Εδώ είναι μια συλλογή στοιχείων για τις χημικές και φυσικές ιδιότητες αυτού του μετάλλου.

Ατομικός αριθμός: 92

Ατομικό σύμβολο ουρανίου: Ε

Ατομικό βάρος: 238.0289

Διαμόρφωση ηλεκτρονίων: [Rn] 7 δευτερόλεπτα²5στ³6δ¹

Προέλευση λέξης: Ονομάστηκε από τον πλανήτη Ουρανός

Το ουράνιο έχει δεκαέξι ισότοπα. Όλα τα ισότοπα είναι ραδιενεργά. Το ουράνιο που απαντά στη φύση περιέχει περίπου 99,28305 κατά βάρος U-238, 0,7110% U-235 και 0,0054% U-234. Το ποσοστό βάρους U-235 σε φυσικό ουράνιο εξαρτάται από την πηγή του και μπορεί να κυμαίνεται έως και 0,1%.

Το ουράνιο έχει γενικά ένα σθένος 6 ή 4. Το ουράνιο είναι ένα βαρύ, λαμπερό, ασημί λευκό μέταλλο, ικανό να πάρει ένα υψηλό στιλβωτικό. Εμφανίζει τρεις κρυσταλλογραφικές τροποποιήσεις: άλφα, βήτα και γάμμα. Είναι λίγο πιο μαλακό από το χάλυβα. δεν είναι αρκετά σκληρό για να ξύσει το γυαλί. Είναι εύπλαστο, όλκιμο και ελαφρώς παραμαγνητικό. Όταν εκτίθεται στον αέρα,

Το ουράνιο έχει μεγάλη σημασία ως πυρηνικό καύσιμο. Τα πυρηνικά καύσιμα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, για την παραγωγή ισοτόπων και για την κατασκευή όπλων. Μεγάλο μέρος της εσωτερικής θερμότητας της γης πιστεύεται ότι οφείλεται στην παρουσία ουρανίου και θορίου. Ουράνιο-238, με χρόνο ημιζωής 4,51 x 10⁹ χρόνια, χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ηλικίας των πυριγενών πετρωμάτων. Το ουράνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σκλήρυνση και την ενίσχυση του χάλυβα. Το ουράνιο χρησιμοποιείται σε αδρανειακές συσκευές καθοδήγησης, σε γυροσυσσωρεύσεις, ως αντίβαρα για επιφάνειες ελέγχου αεροσκαφών, ως έρμα για οχήματα επανεισόδου πυραύλων, για θωράκιση και για στόχους ακτίνων Χ. Το νιτρικό άλας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φωτογραφικός γραφίτης. Το οξικό χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία. Η φυσική παρουσία ουρανίου στα εδάφη μπορεί να είναι ενδεικτική της παρουσίας ραδονίου και των θυγατέρων του. Άλατα ουρανίου έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή κίτρινου γυαλιού «βαζελίνης» και κεραμικών υαλοπινάκων.

Το ουράνιο εμφανίζεται στα ορυκτά συμπεριλαμβανομένου του pitchblende, καρνοτίτης, κλεβιτίτης, αυτόνος, ουρανινίτης, ουρανοφάνη και τορμπρίτης. Βρίσκεται επίσης σε φωσφορικό βράχο, λιγνίτη και άμμο μονοαζιδίου. Το ράδιο σχετίζεται πάντα με μεταλλεύματα ουρανίου. Το ουράνιο μπορεί να παρασκευαστεί μειώνοντας τα αλογονίδια του ουρανίου με μέταλλα αλκαλίων ή αλκαλικών γαιών ή μειώνοντας τα οξείδια του ουρανίου με ασβέστιο, άνθρακα ή αλουμίνιο σε υψηλές θερμοκρασίες. Το μέταλλο μπορεί να παραχθεί μέσω ηλεκτρόλυσης του KUF₅ ή UF₄, διαλυμένο σε τετηγμένο μείγμα CaCl₂ και NaCl. Το ουράνιο υψηλής καθαρότητας μπορεί να παρασκευαστεί με τη θερμική αποσύνθεση των αλογονιδίων του ουρανίου σε ένα θερμό νήμα.

Ταξινόμηση στοιχείων: Στοιχείο ραδιενεργών σπάνιων γαιών (σειρά Actinide)

Ανακάλυψη: Martin Klaproth 1789 (Γερμανία), Peligot 1841

Πυκνότητα (g / cc): 19.05

Σημείο τήξεως (° K): 1405.5

Σημείο βρασμού (° Κ): 4018

Εμφάνιση: Ασημί-λευκό, πυκνό, όλκιμο και εύπλαστο, ραδιενεργό μέταλλο

Ατομική ακτίνα (μετα μεσημβριας): 138

Ατομικός όγκος (cc / mol): 12.5

Ομοιοπολική ακτίνα (μετα μεσημβριας): 142

Ιωνική ακτίνα: 80 (+ 6ε) 97 (+ 4ε)

Ειδική θερμότητα (@ 20 ° C J / g mol): 0.115

Θερμότητα σύντηξης (kJ / mol): 12.6

Θερμότητα εξάτμισης (kJ / mol): 417

Αριθμός αρνητικότητας Pauling: 1.38

Πρώτη ιονίζουσα ενέργεια (kJ / mol): 686.4

Κράτη οξείδωσης: 6, 5, 4, 3

Δομή δικτυωτού πλέγματος: Ορθορομβικό

Σταθερό πλέγματος (Å): 2.850

Μαγνητική παραγγελία: παραμαγνητικός

Ηλεκτρική αντίσταση (0 ° C): 0,280 μΩ · m

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

Θερμική διαστολή (25 ° C): 13,9 µm · m − 1 · K − 1

Ταχύτητα ήχου (λεπτή ράβδος) (20 ° C): 3155 m / s

Συντελεστής Young: 208 GPa

Μέτρο διάτμησης: 111 GPa

Μαζικός συντελεστής: 100 GPa

Αναλογία Poisson: 0.23

Αριθμός μητρώου CAS: 7440-61-1