Wissenschaft

Fakten und Eigenschaften von Uranelementen

Uran ist ein Element, das für seine Radioaktivität bekannt ist. Hier finden Sie eine Sammlung von Fakten über die chemischen und physikalischen Eigenschaften dieses Metalls.

 

Uran Grundlegende Fakten

Ordnungszahl: 92

Uranatomsymbol : U.

Atomgewicht : 238.0289

Elektronenkonfiguration : [Rn] 7s 2 5f 3 6d 1

Wortherkunft: Benannt nach dem Planeten Uranus

 

Isotope

Uran hat 16 Isotope. Alle Isotope sind radioaktiv. Natürlich vorkommendes Uran enthält ungefähr 99,28305 Gew .-% U-238, 0,7110 Gew .-% U-235 und 0,0054 Gew .-% U-234. Das prozentuale Gewicht von U-235 in natürlichem Uran hängt von seiner Quelle ab und kann um bis zu 0,1% variieren.

 

Uraneigenschaften

Uran hat im Allgemeinen eine Wertigkeit von 6 oder 4. Uran ist ein schweres, glänzendes, silberweißes Metall, das hochglanzpoliert werden kann. Es zeigt drei kristallographische Modifikationen: Alpha, Beta und Gamma. Es ist etwas weicher als Stahl; nicht hart genug, um Glas zu kratzen. Es ist formbar, duktil und leicht paramagnetisch. Wenn Uranmetall Luft ausgesetzt wird, wird es mit einer Oxidschicht beschichtet. Säuren lösen das Metall auf, es wird jedoch nicht durch Laugen beeinflusst. Fein verteiltes Uranmetall wird durch kaltes Wasser gebunden und ist pyrophor. Urannitratkristalle sind tribolumineszierend. Uran und seine (Uranyl-) Verbindungen sind sowohl chemisch als auch radiologisch hochtoxisch.

 

Uranverwendungen

Uran ist als Kernbrennstoff von großer Bedeutung. Kernbrennstoffe werden zur Stromerzeugung, zur Herstellung von Isotopen und zur Herstellung von Waffen verwendet. Es wird angenommen, dass ein Großteil der inneren Wärme der Erde auf das Vorhandensein von Uran und Thorium zurückzuführen ist. Uran-238 mit einer Halbwertszeit von 4,51 x 10 9 Jahren wird verwendet, um das Alter von magmatischen Gesteinen abzuschätzen. Uran kann zum Härten und Verstärken von Stahl verwendet werden. Uran wird in Trägheitsführungsgeräten, in Kreiselkompassen, als Gegengewichte für Flugzeugsteuerflächen, als Ballast für Raketen-Wiedereintrittsfahrzeuge, zur Abschirmung und für Röntgenziele verwendet. Das Nitrat kann als fotografischer Toner verwendet werden. Das Acetat wird in der analytischen Chemie eingesetzt. Das natürliche Vorhandensein von Uran in Böden kann auf das Vorhandensein von Radon und seinen Töchtern hinweisen. Uransalze wurden zur Herstellung von gelben „Vaseline“ -Glas- und Keramikglasuren verwendet.

 

Quellen

Uran kommt in Mineralien wie Pechblende. Carnotit, Cleveit, Autunit, Uraninit, Uranophan und Torbernit vor. Es kommt auch in Phosphatgestein, Braunkohle und Monazit vor. Radium ist immer mit Uranerzen assoziiert. Uran kann hergestellt werden, indem Uranhalogenide mit Alkali- oder Erdalkalimetallen reduziert werden oder indem Uranoxide bei erhöhten Temperaturen durch Calcium, Kohlenstoff oder Aluminium reduziert werden. Das Metall kann durch Elektrolyse von KUF 5 oder UF 4 hergestellt werden , gelöst in einer geschmolzenen Mischung aus CaCl 2 und NaCl. Hochreines Uran kann durch thermische Zersetzung von Uranhalogeniden auf einem heißen Filament hergestellt werden.

Elementklassifizierung: Radioaktives Seltenerdelement (Actinide-Serie)

Entdeckung: Martin Klaproth 1789 (Deutschland), Peligot 1841

 

Physikalische Urandaten

Dichte (g / cm³): 19.05

Schmelzpunkt (° K): 1405,5

Siedepunkt (° K): 4018

Aussehen: Silberweißes, dichtes, duktiles und formbares, radioaktives Metall

Atomradius (pm): 138

Atomvolumen (cm³ / mol): 12,5

Kovalenter Radius (pm): 142

Ionenradius : 80 (+ 6e) 97 (+ 4e)

Spezifische Wärme (bei 20 ° CJ / g Mol): 0,115

Schmelzwärme (kJ / mol): 12,6

Verdampfungswärme (kJ / mol): 417

Pauling Negativity Number: 1.38

Erste ionisierende Energie (kJ / mol): 686,4

Oxidationsstufen : 6, 5, 4, 3

Gitterstruktur: Orthorhombisch

Gitterkonstante (Å): 2,850

Magnetische Ordnung: paramagnetisch

Elektrischer Widerstand (0 ° C): 0,280 µΩ · m

Wärmeleitfähigkeit (300 K): 27,5 W · m – 1 · K – 1

Wärmeausdehnung (25 ° C): 13,9 µm · m – 1 · K – 1

Schallgeschwindigkeit (dünner Stab) (20 ° C): 3155 m / s

Elastizitätsmodul: 208 GPa

Schermodul : 111 GPa

Volumenmodul: 100 GPa

Poisson-Verhältnis: 0,23

CAS-Registrierungsnummer : 7440-61-1

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