Grundämne · referensblad

92U

Uran

Uran (U) är grundämne 92 och en radioaktiv aktinid i period 7. 5f-elektronerna ger flera oxidationstal, medan isotopsammansättning och kärnklyvning är centrala i kärntekniska sammanhang.

Atomnummer92

Standardatomvikt238.02891(3)

Grupp—

Period7

Blockf

Elektronkonfiguration[Rn] 5f3 6d1 7s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Hos aktiniderna spelar 5f-, 6d- och 7s-orbitalerna roll. De tidiga aktiniderna kan ha flera oxidationstal; hos de tyngre blir +3 ofta mer framträdande.

Alla aktinider är radioaktiva. För uran är konfigurationen [Rn] 5f3 6d1 7s2, isotopsammansättningen och halveringstiden därför nära kopplade till både kemi och praktisk användning.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Uran bildar flera oxider och komplexa joner och kan förekomma i flera oxidationstal. Isotopsammansättningen är viktig eftersom isotoperna har samma kemi men olika kärnfysikaliska egenskaper.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 19.1 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 407 K (1 134 °C). Kokpunkten anges till 4 404 K (4 131 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var uran finns och används

Uran förekommer i malmer och är särskilt viktigt inom kärnenergi och kärnfysik. Dess kemi och användning kan inte skiljas från radioaktivitet och isotopsammansättning.

I praktiken

Konkreta användningar

Kärnenergi

Vissa uranisotoper kan klyvas och användas för att frigöra energi i kärnreaktorer. Därför är isotopsammansättningen avgörande för denna användning.

Glasfärgning

Uran används eller studeras inom glasfärgning. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Vetenskaplig forskning

Uran används eller studeras inom vetenskaplig forskning. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Uran ligger i period 7 och i f-blockets serie. I det visade grannskapet finns bland annat Torium, Protaktinium, Neptunium, Plutonium. Jämförelser genom serien visar gradvisa förändringar i atomradie, elektronstruktur och kemiskt beteende.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringaktinid

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2

Densitet19.1 g/cm³

Smältpunkt1 407 K (1 134 °C)

Kokpunkt4 404 K (4 131 °C)

Pauling-elektronegativitet1.38

Första jonisationsenergi597.6 kJ/mol

Elektronaffinitet50.94 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av uran förknippas i denna historiska uppgift med Martin Heinrich Klaproth. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 238.02891(3). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Uran har inga stabila isotoper. Isotoperna är radioaktiva, så halveringstid och sönderfallstyp är viktiga vid mätning, användning och säker hantering.

Säkerhet

Hantering och exponering

Uran är radioaktivt. Risken beror på isotop, aktivitet, strålningstyp, halveringstid, kemisk form och exponeringsväg; lämpliga radiologiska och kemiska säkerhetsåtgärder krävs därför.