Fakty a vlastnosti prvku uránu

Evgeny Gromov/Getty Images

Urán je prvok známy svojou rádioaktivitou. Tu je zbierka faktov o chemických a fyzikálnych vlastnostiach tohto kovu.

Základné fakty o uráne

Atómové číslo: 92

Atómový symbol uránu : IN

Atómová hmotnosť : 238,0289

Konfigurácia elektrónov : [Rn] 7 s^dva5f³6d¹

Pôvod slova: Pomenovaný podľa planéty Urán

Izotopy

Urán má šestnásť izotopov. Všetky izotopy sú rádioaktívne. Prirodzene sa vyskytujúci urán obsahuje približne 99,28305 hmotnostných percent U-238, 0,7110 % U-235 a 0,0054 % U-234. Percentuálna hmotnosť U-235 v prírodnom uráne závisí od jeho zdroja a môže sa líšiť až o 0,1 %.

Vlastnosti uránu

Urán má vo všeobecnosti mocenstvo 6 alebo 4. Urán je ťažký, lesklý, strieborno-biely kov, schopný dosiahnuť vysoký lesk. Vykazuje tri kryštalografické modifikácie: alfa, beta a gama. Je o niečo mäkšia ako oceľ; nie je dostatočne tvrdý na poškriabanie skla. Je kujný, tvárny a mierne paramagnetický. Pri vystavení vzduchu, kovový urán sa pokryje vrstvou oxidu. Kyseliny rozpustia kov, ale nie je ovplyvnený zásadami. Jemne rozptýlený kovový urán je viazaný studenou vodou a je samozápalný. Kryštály dusičnanu uránového sú triboluminiscenčné. Urán a jeho (uranylové) zlúčeniny sú vysoko toxické chemicky aj rádiologicky.

Využitie uránu

Urán má veľký význam ako jadrové palivo. Jadrové palivá sa používajú na výrobu elektrickej energie, na výrobu izotopov a na výrobu zbraní. Predpokladá sa, že veľká časť vnútorného tepla Zeme je spôsobená prítomnosťou uránu a tória. Urán-238 s polčasom rozpadu 4,51 x 10⁹rokov, sa používa na odhad veku vyvrelých hornín. Urán možno použiť na kalenie a spevnenie ocele. Urán sa používa v inerciálnych navádzacích zariadeniach, v gyroskopických kompasoch, ako protizávažia pre riadiace plochy lietadiel, ako záťaž pre raketové návratové vozidlá, na tienenie a pre röntgenové ciele. Dusičnan možno použiť ako fotografický toner. Použije sa acetátv analytickej chémii. Prirodzená prítomnosť uránu v pôde môže naznačovať prítomnosť radónu a jeho dcér. Soli uránu sa používajú na výrobu žltých „vazelínových“ sklenených a keramických glazúr.

Zdroje

Urán sa vyskytuje v mineráloch vrátane pitchblende , karnotit, cleveit, autunit, uraninit, uranofán a torbernit. Nachádza sa aj vo fosfátových horninách, lignite a monazitových pieskoch. Rádium je vždy spojené s uránovými rudami. Urán možno pripraviť redukciou halogenidov uránu alkalickými kovmi alebo kovmi alkalických zemín alebo redukciou oxidov uránu vápnikom, uhlíkom alebo hliníkom pri zvýšených teplotách. Kov môže byť vyrobený elektrolýzou KUF₅alebo UF₄rozpustený v roztavenej zmesi CaCl_dvaa NaCl. Vysoko čistý urán možno pripraviť tepelným rozkladom halogenidov uránu na horúcom vlákne.

Klasifikácia prvkov: Rádioaktívny prvok vzácnych zemín (séria aktinidov)

Objav: Martin Klaproth 1789 (Nemecko), Peligot 1841

Fyzické údaje o uráne

Hustota (g/cc): 19.05

Teplota topenia (°K): 1405,5

Bod varu (°K): 4018

Vzhľad: Striebornobiely, hustý, ťažný a kujný, rádioaktívny kov

Atómový polomer (popoludnie): 138

Atómový objem (cc/mol): 12.5

Kovalentný polomer (popoludnie): 142

Iónový polomer : 80 (+6e) 97 (+4e)

Špecifické teplo (@20 °C J/g mol): 0,115

Fúzne teplo (kJ/mol): 12.6

Teplo odparovania (kJ/mol): 417

Paulingovo záporné číslo: 1.38

Prvá ionizujúca energia (kJ/mol): 686,4

Oxidačné stavy : 6, 5, 4, 3

Mriežková štruktúra: Ortorombická

Mriežková konštanta (Å): 2 850

Magnetické objednávanie: paramagnetické

Elektrický odpor(0°C): 0,280 uΩ·m

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

Tepelná expanzia (25°C): 13,9 µm·m-1·K-1

Rýchlosť zvuku (tenká tyč) (20°C): 3155 m/s

Youngov modul: 208 GPa

Modul šmyku : 111 GPa

Hromadný modul: 100 GPa

Poissonov pomer: 0,23

Registračné číslo CAS : 7440-61-1