אנרגיה גרעינית
בתחום אנרגיה גרעינית, החשיבות של אורניום נובעת בעיקר מתכונות גרעיניות של היסוד או של איזוטופים מסוימים, כגון דעיכה, קליטת נייטרונים או שחרור חום.
Mendeleev
הטבלה המחזורית
כל היסודות
עבריתHE⌄
שפות
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
יסוד כימי · דף עיון
92U
אורניום
אורניום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 92 וסמלו U. הוא נמצא במחזור 7, קבוצה — ובבלוק f. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Rn] 5f3 6d1 7s2.
מספר אטומי92
משקל אטומי תקני238.02891(3)
קבוצה—
מחזור7
בלוקf
תצורת אלקטרונים[Rn] 5f3 6d1 7s2
מבנה אלקטרוני
מה קובע את הכימיה שלו?
בכימיה של אורניום משתתפות אורביטלות 5f, 6d ו-7s. האקטינידים המוקדמים יכולים להציג כמה מצבי חמצון, ואילו אצל הכבדים יותר מצב +3 נעשה חשוב במיוחד.
תצורת האלקטרונים של אורניום היא [Rn] 5f3 6d1 7s2. כל האקטינידים רדיואקטיביים, ולכן יש לקרוא את הכימיה שלהם יחד עם יציבות הגרעין, זמן מחצית החיים ודרכי הדעיכה.
צורות כימיות
תרכובות, יונים וחומרים
אורניום יכול ליצור תחמוצות, הלידים וקומפלקסים בכמה מצבי חמצון. מכיוון שכל האקטינידים רדיואקטיביים, הצורה הכימית קשורה גם לרדיוכימיה, לאיזוטופים וליציבות הגרעין.
התנהגות פיזיקלית
מצב ושינויי פאזה
המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 19.1 g/cm³. נקודת ההתכה היא 1 405 K (1 132 °C). נקודת הרתיחה היא 4 404 K (4 131 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.
הימצאות ושימושים
איפה נמצא אורניום וכיצד משתמשים בו?
בפועל, אורניום מופיע ביישומים כגון אנרגיה גרעינית, צביעת זכוכית ומחקר מדעי. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.
בפועל
דוגמאות לשימושים ממשיים
צביעת זכוכית
תרכובות של אורניום משמשות בזכוכית כדי לשנות צבע, מקדם שבירה, התפשטות תרמית, עמידות כימית או תכונות אופטיות.
מחקר מדעי
אורניום מיוצר, מבודד או נמדד בעיקר במחקר שבוחן מגמות אטומיות, גרעיניות ומחזוריות, ולא לשימוש מסחרי רחב.
מיקום מחזורי
מה מספרים היסודות השכנים?
אורניום נמצא במחזור 7 בסדרת בלוק f. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: תוריום; פרוטקטיניום; נפטוניום; פלוטוניום. השוואה לאורך הסדרה מאפשרת לעקוב אחר שינויים הדרגתיים ברדיוס, בתצורה האלקטרונית, במצבי חמצון ובתכונות מגנטיות או אופטיות.
נתוני ייחוס
תכונות פיזיקליות ואטומיות
סיווגאקטיניד
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2
צפיפות19.1 g/cm³
נקודת התכה1 407 K (1 134 °C)
נקודת רתיחה4 404 K (4 131 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג1.38
אנרגיית יינון ראשונה597.6 kJ/mol
זיקה אלקטרונית50.94 kJ/mol
הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.
היסטוריה
גילוי וזיהוי
גילוי אורניום מזוהה עם עבודתו של מרטין היינריך קלפרוט. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.
איזוטופים ומשקל אטומי
כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?
המשקל האטומי התקני הרשום של אורניום הוא 238.02891(3). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.
לאורניום אין איזוטופים יציבים. האיזוטופים שלו רדיואקטיביים, ולכן זמן מחצית החיים ודרך הדעיכה הם נתונים מרכזיים במדידה, במחקר וביישומים.
בטיחות
טיפול וחשיפה
אורניום הוא יסוד רדיואקטיבי. הטיפול בו דורש בקרת קרינה המתאימה לאיזוטופ, לפעילות, לסוג הקרינה ולצורה הכימית של הדגימה.