Химический элемент · справочная страница

92U

Уран

Уран (U) — химический элемент с атомным номером 92. Он расположен в периоде 7, группа —, f-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер92

Стандартная атомная масса238.02891(3)

Группа—

Период7

Блокf

Электронная конфигурация[Rn] 5f3 6d1 7s2

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Уран относится к актиноидам. В химических связях могут участвовать орбитали 5f, 6d и 7s; у ранних актиноидов доступны несколько степеней окисления, а у более тяжёлых особенно важна +3.

Все актиноиды радиоактивны. Устойчивость изотопов и период полураспада напрямую влияют на способы изучения и практического использования этих элементов.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Уран образует оксиды, галогениды и координационные соединения. У ранних актиноидов доступно несколько степеней окисления; радиоактивность всех их изотопов тесно связывает эту химию с радиохимией.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 19.1 g/cm³. Температура плавления: 1 407 K (1 134 °C). Температура кипения: 4 404 K (4 131 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется уран?

Уран прежде всего связан с ядерной энергетикой и исследованиями. Все его изотопы радиоактивны, поэтому химические вопросы здесь неотделимы от радиационной безопасности.

На практике

Примеры реального применения

Ядерная энергетика

Уран в виде подходящего изотопа или соединения применяют в задачах, связанных с ядерными реакциями, нейтронами, излучением или радиохимией.

Окрашивание стекла

Элемент «Уран» или его соединения помогают задавать твёрдость, цвет, термостойкость, оптические свойства или химическую устойчивость материала.

Научные исследования

Элемент «Уран» используется в исследованиях, когда важны его атомные, ядерные, химические или спектроскопические свойства.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Уран находится в периоде 7, группе 3 и f-блоке; классификация: актиноид. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификацияактиноид

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2

Плотность19.1 g/cm³

Температура плавления1 407 K (1 134 °C)

Температура кипения4 404 K (4 131 °C)

Электроотрицательность по Полингу1.38

Первая энергия ионизации597.6 kJ/mol

Сродство к электрону50.94 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Уран: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 92.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 238.02891(3). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Уран не имеет стабильных изотопов. Его изотопы радиоактивны, поэтому период полураспада и тип распада важны для измерений, применения и безопасности.

Безопасность

Обращение и воздействие

Элемент «Уран» радиоактивен. Работа требует мер радиационной защиты, соответствующих конкретному изотопу, активности, виду излучения и химической форме вещества.