Feiten en eigenschappen van uraniumelementen

Evgeny Gromov/Getty Images

Uranium is een element dat bekend staat om zijn radioactiviteit. Hier zijn een verzameling feiten over de chemische en fysische eigenschappen van dit metaal.

Uranium basisfeiten

Atoom nummer: 92

Uranium-atoomsymbool : IN

Atoomgewicht : 238.0289

Elektronen configuratie : [Rn]7s^twee5f³6d¹

Woord oorsprong: Vernoemd naar de planeet Uranus

isotopen

Uranium heeft zestien isotopen. Alle isotopen zijn radioactief. Natuurlijk voorkomend uranium bevat ongeveer 99,28305 in gewicht U-238, 0,7110% U-235 en 0,0054% U-234. Het gewichtspercentage van U-235 in natuurlijk uranium is afhankelijk van de bron en kan tot 0,1% variëren.

Uranium eigenschappen

Uranium heeft over het algemeen een valentie van 6 of 4. Uranium is een zwaar, glanzend, zilverwit metaal dat goed kan worden gepolijst. Het vertoont drie kristallografische modificaties: alfa, bèta en gamma. Het is wat zachter dan staal; niet hard genoeg om glas te krassen. Het is kneedbaar, ductiel en enigszins paramagnetisch. Bij blootstelling aan lucht, uranium metaal wordt bedekt met een laag oxide. Zuren zullen het metaal oplossen, maar het wordt niet aangetast door alkaliën. Fijnverdeeld uraniummetaal wordt bevestigd door koud water en is pyrofoor. Kristallen van uraniumnitraat zijn triboluminescerend. Uranium en zijn (uranyl)verbindingen zijn zeer giftig, zowel chemisch als radiologisch.

Gebruik van uranium

Uranium is van groot belang als nucleaire brandstof. Kernbrandstoffen worden gebruikt om elektriciteit op te wekken, isotopen te maken en wapens te maken. Veel van de interne warmte van de aarde wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van uranium en thorium. Uranium-238, met een halfwaardetijd van 4,51 x 10⁹jaar, wordt gebruikt om de leeftijd van stollingsgesteenten te schatten. Uranium kan worden gebruikt om staal te harden en te versterken. Uranium wordt gebruikt in traagheidsgeleidingsapparatuur, in gyrokompassen, als contragewichten voor stuurvlakken van vliegtuigen, als ballast voor terugkeervoertuigen voor raketten, voor afscherming en voor röntgendoelen. Het nitraat kan als fotografische toner worden gebruikt. Het acetaat wordt gebruiktin analytische chemie. De natuurlijke aanwezigheid van uranium in de bodem kan wijzen op de aanwezigheid van radon en zijn dochters. uraniumzouten zijn gebruikt voor het produceren van geel 'vaseline' glas en keramische glazuren.

bronnen

Uranium komt voor in mineralen inclusief pitchblende , carnotiet, cleveiet, autunite, uraninite, uranofaan en torberniet. Het wordt ook gevonden in fosfaatgesteente, bruinkool en monazietzanden. Radium wordt altijd geassocieerd met uraniumerts. Uranium kan worden bereid door uraniumhalogeniden te reduceren met alkali- of aardalkalimetalen of door uraniumoxiden te reduceren met calcium, koolstof of aluminium bij verhoogde temperaturen. Het metaal kan worden geproduceerd door elektrolyse van KUF₅of UF₄, opgelost in een gesmolten mengsel van CaCl_tweeen NaCl. Hoogzuiver uranium kan worden bereid door thermische ontleding van uraniumhalogeniden op een hete gloeidraad.

Elementclassificatie: Radioactief zeldzame-aarde-element (Actinide-serie)

Ontdekking: Martin Klaproth 1789 (Germany), Peligot 1841

Fysieke gegevens van uranium

Dichtheid (g/cc): 19.05

Smeltpunt (°K): 1405.5

Kookpunt (°K): 4018

Uiterlijk: Zilverwit, dicht, kneedbaar en kneedbaar, radioactief metaal

Atoomstraal (p.m): 138

Atoomvolume (cc/mol): 12.5

Covalente straal (p.m): 142

Ionische straal : 80 (+6e) 97 (+4e)

Specifieke hitte (@20°C J/gmol): 0,115

Fusiewarmte (kJ/mol): 12.6

Verdampingswarmte (kJ/mol): 417

Pauling Negativiteit Nummer: 1.38

Eerste ioniserende energie (kJ/mol): 686,4

Oxidatie Staten : 6, 5, 4, 3

Rasterstructuur: orthohombische

Roosterconstante (Å): 2.850

Magnetische Bestelling: paramagnetisch

Elektrische weerstand(0°C): 0,280 µΩ·m

Thermische geleidbaarheid (300 K): 27,5 W·m−1·K−1

Thermische uitzetting (25°C): 13,9 µm·m−1·K−1

Geluidssnelheid (dunne staaf) (20°C): 3155 m/s

De modulus van Young: 208 GPa

Afschuifmodulus : 111 GPa

Bulk modulus: 100 GPa

Poisson-verhouding: 0,23

CAS-registratienummer: : 7440-61-1