Uran
| Allgemeine
Eigenschaften |
| Name |
Uran, engl. "uranium" |
| Formelzeichen |
U |
| Ordnungszahl |
92 |
| Isotope (%) |
234U - 0,0055
235U - 0,7200
238U - 99,2745 |
| Alle Isotope künstlich |
nein |
- Uran ist ein silberweiß glänzendes,
weiches, radioaktives Schwermetall.
- Es existieren drei
Modifikationen.
- An der Luft überzieht sich Uran mit
einer gelblichen Oxidhaut. Gegenüber Wasser, Schwefel,
Halogenen und Säuren ist es unbeständig.
- In pulverisierter Form ist Uran
pyrophor und entzündet sich von selbst.
- Uran ähnelt in seinen chemischen
Eigenschaften dem Actinium.
- 238U
ist Ausgangspunkt der Uran-Radium-Zerfallsreihe, an deren Ende 206Pb
steht.
- Es gibt zahlreiche künstlich
hergestellte Isotope.
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| Chemische
Eigenschaften |
| Elektronegativität nach Pauling
(Oxidationsstufe) |
1,38 |
| Elektronenkonfiguration |
1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f36s26p66d17s2 |
| Oxidationszahlen |
+6, +5, +4, +3 |
| bevorzugt |
+6, +4 |
| Physikalische
Eigenschaften |
| Mittlere Atommasse (u) |
238,0289 ± 1 |
| Dichte (g/cm3) |
18,95 |
| Schmelztemperatur (°C) |
1132,3 |
| Siedetemperatur (°C) |
3818 |
| Härte (Mohs) |
(2,5 - 3) |
| Atomradius (pm) |
138,5 |
| Ionenradius (pm bei Ladung bzw.
Oxidationszahl) |
97 (4+) |
| 1. Ionisierungsenergie (kj/mol bei 25° C) |
593 |
| Radioaktive
Eigenschaften |
| Alle Isotope radioaktiv |
ja |
| Langlebigstes Isotop |
238 |
| Halbwertszeit |
238U - 4,468·109 a |
| Strahlungsart |
238U -α |
| Geschichtliches |
| 1789 |
Entdeckung durch M. H. Klaproth (Berlin,
Deutschland) |
- Der Name stammt vom griechischen ouranos
("Himmel") ab, bzw. vom Planeten Uranus.
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| Vorkommen |
- Uran wird vor allem in den Mineralen
Pechblende (Uranpecherz, Hauptbestandteil UO2) und
Carnotit (K2[UO2/VO4]2
· 3 H2O) gefunden.
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| Verwendung |
- Angereichertes Uran (mit 235U)
dient als Kernbrennstoff, sowie zur Darstellung des spaltbaren
Plutoniumisotops 239Pu in Brutreaktoren.
- In Kernwaffen.
- Einige Uranverbindungen werden auch
als Katalysator eingesetzt.
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| Herstellung |
- Die Uranerze werden geröstet und
mit Sodalösung oder Schwefelsäure ausgelaugt. Die erhaltene
Lösung wird konzentriert und in Salpetersäure gelöst. Dabei
entsteht Uranylnitrat (UO2(NO3)2).
Dieses wird geglüht und so ins Triuanoctoxid (U3O8)
überführt. Anschließend wird zu Urandioxid reduziert und dies ins
grüne pulverige Urantetrafluorid überführt. Durch Reduktion des
Fluorids mit Calcium oder Magnesium erhält man das metallische
Uran.
- Zur Anreicherung des Isotops 235
wird das leichtflüchtige Uranhexafluorid verwendet.
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