Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

92U

Uran

Uran to pierwiastek o liczbie atomowej 92 (U), położony w okresie 7, grupie — i bloku f. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: ciało stałe. Konfiguracja elektronowa: [Rn] 5f3 6d1 7s2.

Liczba atomowa92

Standardowa masa atomowa238.02891(3)

Grupa—

Okres7

Blokf

Konfiguracja elektronowa[Rn] 5f3 6d1 7s2

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

W aktynowcach znaczenie mają orbitale 5f, 6d i 7s. Lżejsze aktynowce mogą występować na kilku stopniach utlenienia, natomiast dla cięższych coraz ważniejszy staje się stopień +3.

Konfiguracja elektronowa atomu to [Rn] 5f3 6d1 7s2. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

Uran tworzy związki na kilku stopniach utlenienia, szczególnie +4 i +6. Ważne są tlenki uranu oraz jon uranylowy UO₂²⁺, charakterystyczny dla wielu związków uranu(VI).

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest ciało stałe. Podawana gęstość wynosi 19.1 g/cm³. Temperatura topnienia wynosi 1 407 K (1 134 °C). Temperatura wrzenia wynosi 4 404 K (4 131 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Energetyka jądrowa, Barwienie szkła oraz Badania naukowe.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Energetyka jądrowa

W technice jądrowej znaczenie mają właściwości jąder atomowych, pochłanianie lub emisja promieniowania oraz zachowanie materiału w polu neutronowym i w wysokiej temperaturze.

Barwienie szkła

Związki tego pierwiastka mogą silnie pochłaniać wybrane zakresy światła, dlatego stosuje się je do uzyskiwania barwy lub charakterystycznej odpowiedzi optycznej.

Badania naukowe

Pierwiastek wytwarza się, izoluje lub mierzy przede wszystkim po to, aby badać budowę atomu i jądra oraz sprawdzać trendy w układzie okresowym.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek należy do okresu 7. W pokazanym fragmencie bloku f można go bezpośrednio porównać z sąsiednimi pierwiastkami szeregu: Tor, Protaktyn, Uran, Neptun, Pluton. Takie zestawienie pomaga śledzić zmiany promienia atomowego, konfiguracji elektronowej i właściwości chemicznych w obrębie lantanowców lub aktynowców.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjaaktynowiec

Stan w temperaturze pokojowejciało stałe

Powłoki elektronowe2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2

Gęstość19.1 g/cm³

Temperatura topnienia1 407 K (1 134 °C)

Temperatura wrzenia4 404 K (4 131 °C)

Elektroujemność Paulinga1.38

Pierwsza energia jonizacji597.6 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe50.94 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: Martin Heinrich Klaproth. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa wynosi 238.02891(3). Wartość ta odnosi się do składu izotopowego naturalnego materiału ziemskiego, a nie do masy jednego konkretnego atomu.

Pierwiastek nie ma trwałych izotopów. Wszystkie jego izotopy są promieniotwórcze, dlatego przy pomiarach i zastosowaniach znaczenie mają ich okresy półtrwania i sposoby rozpadu.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Pierwiastek jest promieniotwórczy. Praca z nim wymaga kontroli radiologicznej odpowiedniej do izotopu, aktywności, rodzaju promieniowania i postaci chemicznej; w praktyce obowiązują specjalistyczne procedury laboratoryjne lub przemysłowe.