ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

92U

ยูเรเนียม

ยูเรเนียมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 92 และสัญลักษณ์ U อยู่ในคาบ 7 หมู่ — บล็อก f ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Rn] 5f3 6d1 7s2

เลขอะตอม92

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน238.02891(3)

หมู่—

คาบ7

บล็อกf

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Rn] 5f3 6d1 7s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

เคมีของยูเรเนียมเกี่ยวข้องกับออร์บิทัล 5f, 6d และ 7s แอกทิไนด์ช่วงต้นอาจแสดงออกซิเดชันสถานะได้หลายค่า ส่วนสมาชิกที่หนักขึ้นมักมีสถานะ +3 สำคัญมากขึ้น

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของยูเรเนียมคือ [Rn] 5f3 6d1 7s2 แอกทิไนด์ทุกธาตุเป็นกัมมันตรังสี จึงต้องพิจารณาเคมีควบคู่กับเสถียรภาพของนิวเคลียส ครึ่งชีวิต และรูปแบบการสลายตัว

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

ยูเรเนียมสามารถสร้างออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน และแอกทิไนด์บางชนิดมีออกซิเดชันสถานะหลายค่า เนื่องจากไอโซโทปทั้งหมดเป็นกัมมันตรังสี เคมีของมันจึงเชื่อมโยงกับเคมีรังสีและการสลายตัวของนิวเคลียส

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 19.1 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 1 407 K (1 134 °C) จุดเดือดคือ 4 404 K (4 131 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบยูเรเนียมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติยูเรเนียมพบการใช้งานในด้าน พลังงานนิวเคลียร์, การให้สีแก้ว และ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

พลังงานนิวเคลียร์

ในงานพลังงานนิวเคลียร์ สมบัตินิวเคลียร์ของยูเรเนียมหรือไอโซโทปบางชนิด—เช่น การสลายตัว การดูดกลืนนิวตรอน หรือการให้ความร้อน—เป็นเหตุผลหลักของการใช้งาน

การให้สีแก้ว

สารประกอบยูเรเนียมดูดกลืนแสงบางช่วงและทำให้แก้วมีสีเฉพาะ จึงเคยใช้ในแก้วตกแต่งบางชนิด

การวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ตัวอย่างและไอโซโทปของยูเรเนียมใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาสมบัติของอะตอม นิวเคลียส วัสดุ และแนวโน้มในตารางธาตุภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุม

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

ยูเรเนียมอยู่ในอนุกรมแอกทิไนด์ของบล็อก f ในคาบ 7 การเปรียบเทียบกับทอเรียมและโพรแทกทิเนียมช่วยอธิบายการเปลี่ยนแปลงของออกซิเดชันสถานะ อิเล็กตรอน 5f และเสถียรภาพของนิวเคลียส

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทแอกทิไนด์

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 32 · 21 · 9 · 2

ความหนาแน่น19.1 g/cm³

จุดหลอมเหลว1 407 K (1 134 °C)

จุดเดือด4 404 K (4 131 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.38

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก597.6 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน50.94 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

ยูเรเนียมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของยูเรเนียมคือ 238.02891(3) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ยูเรเนียมไม่มีไอโซโทปเสถียร ไอโซโทปของมันเป็นกัมมันตรังสี ดังนั้นครึ่งชีวิตและรูปแบบการสลายตัวจึงสำคัญต่อการวัด การใช้งาน และความปลอดภัย

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ยูเรเนียมเป็นกัมมันตรังสี การทำงานกับธาตุนี้ต้องใช้มาตรการป้องกันรังสีที่เหมาะกับไอโซโทป กัมมันตภาพ ชนิดรังสี และรูปทางเคมีของตัวอย่าง