Fatti e proprietà dell'elemento uranio

L'uranio è un elemento noto per la sua radioattività. Ecco una raccolta di fatti sulle proprietà chimiche e fisiche di questo metallo.

Informazioni di base sull'uranio

Numero atomico: 92

Uranium Atomic Symbol: U

Peso atomico: 238.0289

Configurazione elettronica: [Rn] 7s²5f³6d¹

Origine parola: Prende il nome dal pianeta Urano

isotopi

L'uranio ha sedici isotopi. Tutti gli isotopi sono radioattivi. L'uranio presente in natura contiene circa 99,28305 in peso di U-238, 0,7110% di U-235 e 0,0054% di U-234. Il peso percentuale di U-235 nell'uranio naturale dipende dalla sua fonte e può variare fino allo 0,1%.

Proprietà dell'uranio

L'uranio ha generalmente una valenza di 6 o 4. L'uranio è un metallo pesante, brillante, bianco-argenteo, in grado di ottenere una lucidatura elevata. Presenta tre modifiche cristallografiche: alfa, beta e gamma. È un po 'più morbido dell'acciaio; non abbastanza duro da graffiare il vetro. È malleabile, duttile e leggermente paramagnetico. Se esposto all'aria, l'uranio metallico viene ricoperto da uno strato di ossido. Gli acidi dissolveranno il metallo, ma non sono influenzati dagli alcali. L'uranio metallico finemente diviso è attaccato da acqua fredda ed è piroforico. I cristalli di nitrato di uranio sono triboluminescenti. L'uranio e i suoi composti (uranil) sono altamente tossici, sia chimicamente che radiologicamente.

Usi di uranio

L'uranio è di grande importanza come combustibile nucleare. I combustibili nucleari sono usati per generare energia elettrica, produrre isotopi e fabbricare armi. Si ritiene che gran parte del calore interno della terra sia dovuto alla presenza di uranio e torio. Uranio-238, con un'emivita di 4,51 x 10⁹ anni, viene utilizzato per stimare l'età delle rocce ignee. L'uranio può essere usato per indurire e rafforzare l'acciaio. L'uranio viene utilizzato nei dispositivi di guida inerziale, nelle bussole giroscopiche, come contrappesi per le superfici di controllo degli aeromobili, come reattori per veicoli di rientro missilistici, per schermature e per raggi X. Il nitrato può essere usato come toner fotografico. L'acetato è usato in chimica analitica. La presenza naturale di uranio nei suoli può essere indicativa della presenza di radon e delle sue figlie. I sali di uranio sono stati utilizzati per la produzione di vetro giallo "vaselina" e smalti ceramici.

fonti

L'uranio si trova in minerali tra cui pitchblende, carnotite, cleveite, autunite, uraninite, uranofano e torbernite. Si trova anche nelle rocce di fosfato, lignite e sabbia di monazite. Il radio è sempre associato ai minerali di uranio. L'uranio può essere preparato riducendo gli alogenuri di uranio con metalli alcalini o alcalini terrosi o riducendo gli ossidi di uranio di calcio, carbonio o alluminio a temperature elevate. Il metallo può essere prodotto mediante elettrolisi di KUF₅ o UF₄, sciolto in una miscela fusa di CaCl₂ e NaCl. L'uranio di elevata purezza può essere preparato dalla decomposizione termica degli alogenuri di uranio su un filamento caldo.

Classificazione degli elementi: Elemento radioattivo di terre rare (serie Actinide)

Scoperta: Martin Klaproth 1789 (Germania), Peligot 1841

Dati fisici dell'uranio

Densità (g / cc): 19.05

Punto di fusione (° K): 1.405,5

Punto di ebollizione (° K): 4018

Aspetto: Metallo radioattivo argenteo, denso, duttile e malleabile

Raggio atomico (pm): 138

Volume atomico (cc / mol): 12.5

Raggio covalente (pm): 142

Raggio ionico: 80 (+ 6e) 97 (+ 4e)

Calore specifico (@ 20 ° C J / g mol): 0,115

Fusion Heat (kJ / mol): 12.6

Calore di evaporazione (kJ / mol): 417

Numero di negatività di Pauling: 1.38

Prima energia ionizzante (kJ / mol): 686,4

Stati di ossidazione: 6, 5, 4, 3

Struttura reticolare: ortorombico

Costante reticolare (Å): 2.850

Ordine magnetico: paramagnetica

Resistività elettrica (0 ° C): 0,280 µΩ · m

Conduttività termica (300 K): 27,5 W · m − 1 · K − 1

Espansione termica (25 ° C): 13,9 µm · m − 1 · K − 1

Velocità del suono (asta sottile) (20 ° C): 3155 m / s

Modulo di Young: 208 GPa

Modulo di taglio: 111 GPa

Modulo di massa: 100 GPa

Rapporto di Poisson: 0.23

Numero di registro CAS: 7440-61-1