Energía nuclear
El uranio es relevante en ciclos de combustible nuclear o en investigación sobre sistemas de energía nuclear.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
92U
Uranio
El uranio es el elemento 92 (U), situado en el período 7, grupo — y bloque f. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Rn] 5f3 6d1 7s2.
Número atómico92
Peso atómico estándar238.02891(3)
Grupo—
Período7
Bloquef
Configuración electrónica[Rn] 5f3 6d1 7s2
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
La química de los actínidos implica orbitales 5f, 6d y 7s. Los primeros miembros pueden presentar varios estados de oxidación; en los más pesados el estado +3 adquiere mayor importancia.
Todos los actínidos son radiactivos. La estabilidad nuclear y la vida media de los isótopos forman parte inseparable de su estudio químico, especialmente cuando solo se dispone de cantidades diminutas.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
El uranio forma óxidos, haluros y compuestos de coordinación. En los actínidos tempranos pueden coexistir varios estados de oxidación; la radiactividad de todos sus isótopos condiciona además el estudio de sus compuestos.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 19.1 g/cm³. El punto de fusión es 1 407 K (1 134 °C). El punto de ebullición es 4 404 K (4 131 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el uranio
El uranio se encuentra en minerales que contienen distintos isótopos naturales. Se utiliza principalmente en el ciclo del combustible nuclear y en investigación; algunos compuestos de uranio también se han empleado históricamente para colorear vidrio.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Coloración del vidrio
Algunos compuestos de uranio pueden colorear el vidrio al absorber determinadas longitudes de onda de la luz visible.
Investigación científica
El uranio se produce, aísla o mide principalmente para estudiar tendencias atómicas, nucleares y periódicas, más que para un uso comercial a gran escala.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El uranio está en el período 7, grupo — y bloque f. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Torio, Protactinio, Neptunio y Plutonio. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónactínido
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2
Densidad19.1 g/cm³
Punto de fusión1 407 K (1 134 °C)
Punto de ebullición4 404 K (4 131 °C)
Electronegatividad de Pauling1.38
Primera energía de ionización597.6 kJ/mol
Afinidad electrónica50.94 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del uranio se asocia con Martin Heinrich Klaproth. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 238.02891(3). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El uranio no posee isótopos estables. Sus isótopos son radiactivos, de modo que la vida media y el modo de desintegración son datos esenciales al estudiarlo.
Seguridad
Manipulación y exposición
El uranio es radiactivo. Su estudio requiere controles radiológicos adecuados al isótopo, la actividad, el tipo de radiación y la forma química.