Uraani on alkuaine, joka on tunnettu radioaktiivisuudestaan. Tässä on kokoelma faktoja tämän metallin kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksista.
Uraanin perustiedot
Atominumero: 92
Uraaniatomi: U
Atomipaino: 238.0289
Elektronikonfiguraatio: [Rn] 7s25f36d1
Sanan alkuperä: Nimeni Uranus-planeetta
isotoopit
Uraanilla on kuusitoista isotooppia. Kaikki isotoopit ovat radioaktiivisia. Luonnossa esiintyvä uraani sisältää noin 99,28305 painoprosenttia U-238, 0,7110% U-235 ja 0,0054% U-234. U-235: n prosentuaalinen paino luonnollisessa uraanissa riippuu sen lähteestä ja voi vaihdella jopa 0,1%.
Uraanin ominaisuudet
Uraanin valenssi on yleensä 6 tai 4. Uraani on raskas, kiiltävä, hopeanvalkoinen metalli, joka kykenee tarttumaan voimakkaasti kiillotukseen. Siinä on kolme kristallografista modifikaatiota: alfa, beeta ja gamma. Se on vähän pehmeämpi kuin teräs; ei tarpeeksi kova raaputtaa lasia. Se on muovattava, muovautuva ja hieman paramagneettinen. Kun se altistuu ilmalle, uraanimetalli päällystetään oksidikerroksella. Hapot hajottavat metallin, mutta emäkset eivät vaikuta siihen. Hienoksi jaettu uraanimetalli kiinnittyy kylmällä vedellä ja on pyroforista. Uraaninitraatin kiteet ovat triboluminesoivia. Uraani ja sen (uranyyli) yhdisteet ovat erittäin myrkyllisiä sekä kemiallisesti että radiologisesti.
Uraanin käyttö
Uraanilla on suuri merkitys ydinpolttoaineena. Ydinpolttoaineita käytetään sähkön tuottamiseen, isotooppien ja aseiden valmistukseen. Suuren osan maan sisäisestä lämmöstä uskotaan johtuvan uraanista ja toriumista. Uraani-238, puoliintumisaika 4,51 x 109 vuotta, käytetään arvioimaan muinaisten kivien ikää. Uraania voidaan käyttää teräksen kovettumiseen ja lujittamiseen. Uraania käytetään inertiaohjauslaitteissa, gyro-kompasseissa, vastapainoina ilma-alusten ohjauspinnoille, liitäntälaitteina ohjusten palauttamiseen tarkoitettuihin ajoneuvoihin, suojaukseen ja röntgenkohteisiin. Nitraattia voidaan käyttää valokuvaväriaineena. Asetaattia käytetään analyyttisessä kemiassa. Uraanin luonnollinen esiintyminen maaperässä voi olla osoitus radonista ja sen tyttäreistä. Uraanisuolat on käytetty keltaisen 'vaseliini' lasin ja keraamisten lasien valmistukseen.
Lähteet
Uraania esiintyy mineraaleissa mukaan lukien pitchblende, karnotiitti, Cleveite, autunite, uraniniitti, uranofhane ja torbernite. Sitä löytyy myös fosfaattikivestä, ruskohiilestä ja monasiittihiekasta. Radium liittyy aina uraanimalmiin. Uraania voidaan valmistaa pelkistämällä uraanihalogenideja alkali- tai maa-alkalimetallilla tai pelkistämällä uraanioksidit kalsiumilla, hiilellä tai alumiinilla korotetuissa lämpötiloissa. Metalli voidaan tuottaa KUF: n elektrolyysillä5 tai UF4, liuotettuna sulaan CaCl-seokseen2 ja NaCl. Erittäin puhdasta uraania voidaan valmistaa uraanihalogenidien termisellä hajotuksella kuumalla filamentilla.
Alkuaineluokitus: Radioaktiiviset harvinaiset maametallielementit (aktinidisarja)
Löytö: Martin Klaproth 1789 (Saksa), Peligot 1841
Uraanin fysikaaliset tiedot
Tiheys (g / cm3): 19.05
Sulamispiste (° K): 1405.5
Kiehumispiste (° K): 4018
Ulkomuoto: Hopeanvalkoinen, tiheä, muovautuva ja muokattava, radioaktiivinen metalli
Atomisäde (Pm): 138
Atomimäärät (Cc / mol): 12.5
Kovalenttinen säde (Pm): 142
Ionic Säde: 80 (+ 6e) 97 (+ 4e)
Ominaislämpö (@ 20 ° C J / g mol): 0.115
Sulamislämpö (KJ / mol): 12.6
Haihtumislämpö (kJ / mol): 417
Pauling-negatiivisuusluku: 1.38
Ensimmäinen ionisoiva energia (kJ / mol): 686.4
Hapetustilat: 6, 5, 4, 3
Hilan rakenne: ortorombisina
Hilan vakio (Å): 2.850
Magneettinen tilaaminen: paramagneettinen
Sähkövastus (0 ° C): 0,280 ui · m
Lämmönjohtavuus (300 K): 27,5 W · m − 1 · K − 1
Lämpölaajeneminen (25 ° C): 13,9 μm · m − 1 · K − 1
Äänen nopeus (ohut sauva) (20 ° C): 3155 m / s
Youngin moduuli: 208 GPa
Leikkausmoduuli: 111 GPa
Irtomoduuli: 100 GPa
Poisson-suhde: 0.23
CAS-rekisterinumero: 7440-61-1