Какого цвета уран вещество

Уран (лат. Uranium), U — радиоактивный химический элемент III группы периодической системы Менделеева, относится к семейству актиноидов, атомный номер 92, атомная масса 238,029; серебристо-белый металл.

• 1 Общая характеристика
• 2 История
• 3 Химические свойства
• 4 Природный уран
• 5 Получение
• 6 Применение
• 7 Источники
• 8 Литература

Общая характеристика

Схема деления урана-235

Механические свойства урана зависят от его чистоты, от режимов механической и термической обработки.

Природный уран состоит из смеси трех изотопов:

• 238 U — 99,2742 % с периодом полураспада Т1/2 = 4,468 · 10 9 лет [1]
• 235 U — 0,7024 % (Т1/2 = 7,13 · 10 8 лет)
• 234 U — 0,0057 % (Т1/2 = 2,48 · 10 5 лет).

Из 11 искусственных радиоактивных изотопов с массовыми числами от 227 до 240 самый долгоживущий — 233 U (Т1/2 = 1,62 · 10 5 лет); он получается при нейтронном облучении тория. 238 U и 235 U являются родоначальниками двух радиоактивных рядов.

Почему УРАН ЗЕЛЁНЫЙ? Химия – Просто

Самым распространенным изотопом урана является 238 U, важным для применения в атомных электростанциях — 235 U. Встречается также 234 U.

Все изотопы урана радиоактивны и имеют большие периоды полураспада.

Простое вещество. Серебристо-белый металл; относится к актиноидам. Плотность — 19,07; tплав = 1132 °С, tкип = 3818 °С. Химически чрезвычайно активен. Реагирует с большинством неметаллов.

На воздухе медленно окисляется, в порошкообразном состоянии пирофорный и горит ярким пламенем. С кислородом образует диоксид, триоксид и большое число промежуточных соединений, из которых наиболее важное значение имеет U3O8. Реагирует с водой, легко растворяется в соляной и азотной кислотах, медленно — в серной, ортофосфорной и фтороводородной кислотах.

Со щелочами не взаимодействует, при нагревании реагирует с галогенами, азотом, фосфором, образуя такие важные для технологии его производства соединения, как тетрафторид, гексафторид и моносульфид. С металлами образует сплавы разных типов. Для 6-валентного урана характерно образование ионов уранила UO2 2+ , который обладает повышенной способностью к комплексообразованию; наиболее важны для технологии карбонатные, сульфатные, фторидные, фосфатные и др. комплексы.

История

Еще в древние времена (I век до нашей эры) природный оксид урана использовался для изготовления желтой глазури для керамики. Первая важная дата в истории исследования урана — 1789 год, когда немецкий натурфилософ и химик Мартин Генрих Клапрот восстановил добытую из саксонской смоляной руды золотисто-желтую «землю» в черном металоподобном веществе.

В честь наиболее далекой из известных тогда планет (открытой Гершелем восемью годами раньше) Клапрот, считая новое вещество элементом, назвал его ураном. Пятьдесят лет уран Клапрота числился металлом. Только в 1841 г. французский химик Эжен Мелькиор Пелиго доказал, что, несмотря на характерный металлический блеск, уран Клапрота не элемент, а оксид UO2. В 1840 г. Пелиго удалось получить настоящий уран — тяжелый металл серо-стального цвета и определить его атомную массу.

САМАЯ СТРАННАЯ ПЛАНЕТА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ — УРАН

Химические свойства

На воздухе медленно окисляется с образованием на поверхности пленки двуокиси, который не предохраняет металл от дальнейшего окисления. В порошкообразном состоянии уран пирофорный, горит ярким пламенем. С кислородом образует двуокись UO2, трехокись UO3 и большое число промежуточных окислов, важнейший из которых U3О8. Эти промежуточные окислы по свойствам близки к UO2 и UO3.

В природе уран чаще всего встречается в виде оксида U3О8, который легко растворяется в смеси натрий карбоната и гидрокарбоната, чем пользуются при отделении от сопутствующих примесей:

• 2 U 3 O 8 + 12 N a 2 C O 3 + O 2 ⟶ 6 N a 4 [ U O 2 ( C O 3 ) 3 ] + 6 N a O H O_+12Na_CO_+O_longrightarrow 6Na_[UO_(CO_)_]+6NaOH> >

Существует много других оксидов урана, важнейший для использования в атомной энергетике UO2.

UF6 — летучее вещество, поэтому используется в технологии обогащения урана.

• U F 6 + 3 C a ⟶ 3 C a F 2 + U +3Calongrightarrow 3CaF_+U> >

Уран и его соединения радиационно и химически токсичны. Предельно допустимая доза (ПДД) при профессиональном облучении 5 бэр в год.

Природный уран

Уранитовая руда

Уран встречается в природе. Его атомный вес — 238 и содержит незначительные количества 234 U, около 0,7 % 235 U и 99,3 % 238 U. Природный уран, конечно, добывают в урановых рудниках в форме руды и на заводах обогащения руды получают ее (руды) концентрат, чаще всего это U3О8, который часто называют «желтым кеком».

Уран является одним из важнейших для жизни химических элементов, поскольку температура Земли поддерживается благодаря энергии распада урана внутри Земли.

Получение

Уран получают из урановых руд, содержащих 0,05−0,5 % U. Содержание урана в земной коре составляет 0,003 %.

Первая стадия уранового производства — концентрирование. Породу измельчают и смешивают с водой. Тяжелые компоненты суспензии оседают быстрее. Если порода содержит первичные минералы урана, то они оседают быстро: это тяжелые минералы.

Вторичные минералы урана легче, в этом случае ранее оседает тяжелая пустая порода. (Впрочем, далеко не всегда она действительно пуста; в ней могут быть много полезных элементов, в том числе и уран). Следующая стадия — выщелачивание концентратов, перевод урана в раствор. Применяют кислотное и щелочное выщелачивание.

Первое — дешевле, поскольку для добычи урана используют серную кислоту. Но если в исходном сырье, как, например, в урановой смолке, уран находится в четырехвалентного состоянии, то этот способ неприменим: четырехвалентный уран в серной кислоте практически не растворяется.

В этом случае нужно либо прибегнуть к щелочной выщелачивания, или предварительно окислять уран до шестивалентного состояния. Не применяется кислотное выщелачивание и в тех случаях, когда урановый концентрат содержит доломит или магнезит, реагирующие с серной кислотой. В этих случаях используют гидроксид натрия. Проблему выщелачивания урана из руд решает кислородная продувка.

В нагретую до 150 °C смесь урановой руды с сульфидными минералами подают поток кислорода. При этом из сернистых минералов образуется серная кислота, которая и вымывает уран. На следующем этапе из полученного раствора нужно избирательно выделить уран. Современные методы — экстракция и ионный обмен — позволяют решить эту проблему.

Применение

АЭС — основной потребитель урана

Металлический уран или его соединения используются в основном в качестве ядерного горючего в ядерных реакторах. Естественная смесь изотопов урана применяется в стационарных реакторах атомных электростанций, продукт высокой степени обогащения — в ​​ядерных силовых установках или в реакторах, работающих на быстрых нейтронах. 235 U является источником ядерной энергии в ядерном оружии. 238 U служит источником вторичного ядерного горючего — плутония.

Почти весь уран, добываемый в мире, используется на атомных электростанциях (АЭС). Крупнейшим поставщиком топлива для действующих в мире ядерных реакторов Канада. В бассейне реки Атабаска на севере провинции Саскачеван добывается около 11600 тонн, или около 30 % мирового производства. На втором месте по объемам добычи — Австралия, за ней следуют США и Южная Африка.

В 2005 году мировой объем добычи урана достиг примерно 39 300 тонн, увеличившись с 2003 года на 10 %. Это составляет более половины максимальной мировой потребности в уране.

В конце первого десятилетия XXI в. мировая атомная энергия, которую производят более 30 стран, имеет хорошие перспективы — планируется ее широкомасштабное развитие, в частности построение от 300 до 600 новых атомных реакторов уже к 2025 году.

Во Франции более 75 % электроэнергии производится на АЭС, в США — 20 %, в Англии и Бельгии — около 60 %, Финляндии — 27 %. Запасы сравнительно дешевого урана для АЭС на планете равны примерно 4 млн т, и они могут быть исчерпаны, как и нефть, за 25−30 лет. В США работает более 100 АЭС.

Источники

Литература

• Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с.
• Горный энциклопедический словарь: в 3 т. / Под ред. В. С. Белецкого. — Донецк: Восточный издательский дом, 2001—2004.
• Любич А. И., Пчелинцев В. А. Физические основы металлургии цветных и редкоземельных металлов: Учеб. пособие. — Сумы: Изд-во СумГУ, 2009

Источник: cyclowiki.org

Уран

Ещё в древнейшие времена (I век до нашей эры) природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой глазури для керамики. Уран был открыт в 1789 году немецким химиком Мартином Генрихом Клапротом (Klaproth) при исследовании минерала настуран («урановая смолка»). Назван им в честь планеты Уран, открытой Уильямом Гершелем в 1781 году. В металлическом состоянии уран получен в 1841 французским химиком Эженом Пелиго при восстановлении UCl4 металлическим калием. Радиоактивные свойства урана обнаружил в 1896 француз Анри Беккерель.

На грани XX столетия ученые открыли в отбросах Урановой руды радий. Удаче Марии Склодовской и Пьера Кюри в открытии радия, безусловно, способствовало то, что отбросы урановой руды были в то время весьма дешевым материалом. Супруги Кюри, хотя и с большими хлопотами, получили их для своих работ почти бесплатно.

С открытием радия урановая руда стала источником этого «чудесного» элемента. Однако сам уран после отделения радия почти не использовали. Для его сбыта пытались получить урановую быстрорежущую сталь, но трудности выделения чистого урана не способствовали ее распространению. Не находя значительного применения, используясь, главным образом, в фотографии, урановые соединения в 30-х годах XX в. ценились гораздо дешевле радия.

Уран — мягкий, серебристо-белый металл, в два с половиной раза тяжелее железа, более чем в полтора раза тяжелее свинца. Этот химически активный элемент образует много соединений, легко реагирует со многими неметаллами, даст сплавы и соединения с ртутью, оловом, медью, свинцом, алюминием, висмутом, железом и другими металлами.

Металлический уран или его соединения используются в основном в качестве ядерного горючего в ядерных реакторах. Природная или малообогащенная смесь изотопов урана применяется в стационарных реакторах атомных электростанций, продукт высокой степени обогащения — в ядерных силовых установках или в реакторах, работающих на быстрых нейтронах. 235 U является источником ядерной энергии в ядерном оружии. 238 U служит источником вторичного ядерного горючего — плутония.

Источник: www.allmetals.ru

Уран, свойства атома, химические и физические свойства

Уран, свойства атома, химические и физические свойства.

Поделиться в:

238,02891(3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 5f 3 6s 2 6p 6 6d 1 7s 2

Уран — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 92. Расположен в 3-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе третьей группы), седьмом периоде периодической системы. Относится к группе актиноидов.

Атом и молекула урана. Формула урана. Строение атома урана:

Уран (лат. Uranium, назван в честь планеты Уран) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением U и атомным номером 92. Расположен в 3-й группе (по старой классификации — побочной подгруппе третьей группы), седьмом периоде периодической системы. Относится к группе актиноидов.

Уран обозначается символом U.

Изотопы и модификации урана:

Свойства урана (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

– α-уран с орторомбической кристаллической решёткой,

– β-уран с тетрагональной кристаллической решёткой,

U 4+ + 4e – → U, E o = -1,50 В,

205* Эмпирический радиус атома урана согласно [1] и [3] составляет 156 пм и 138 пм соответственно.

206* Ковалентный радиус урана согласно [1] составляет 196±7 пм.

401* Плотность урана согласно [3] составляет 19,05 г/см 3 (при 0 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело).

402* Температура плавления урана согласно [3] и [4] составляет 1132,35 °C (1405,5 K, 2070,23 °F) и 1139 °C (1412,15 K, 2082,2 °F) соответственно.

403* Температура кипения урана согласно [3] и [4] составляет 3744,85 °C (4018 K, 6772,73 °F) и 4200 °C (4473,15 K, 7592 °F).

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) урана согласно [3] и [4] составляет 12,6 кДж/моль и 9,2 кДж/моль соответственно.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) урана согласно [3] и [4] составляет 417 кДж/моль и 494 кДж/моль соответственно.

410* Молярная теплоемкость урана согласно [3] составляет 27,67 Дж/(K·моль).

Физические свойства урана:

Химические свойства урана. Взаимодействие урана. Химические реакции с ураном:

Получение урана:

Применение урана :

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Uranium
2. https://de.wikipedia.org/wiki/Uran
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Уран_(элемент)
4. http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/uran-svoystva-atoma-himicheskie-i-fizicheskie-svoystva/» target=»_blank»]xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai[/mask_link]