Uran (prvek): Porovnání verzí

Přidáno 3 692 bajtů ,  před 7 lety
změna infoboxu + doplnění informací podle literatury + sekce o sloučeninách uranu
(změna infoboxu + doplnění informací podle literatury + sekce o sloučeninách uranu)
{{Infobox Chemický prvek
<!-- Zde je tabulka údajů; pro editaci textu článku vizte níže. -->
<!-- tabulka ( + část obecné) -->
{{Substovaný infobox}}
|značka= U
{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="1" width="330" align="right" style="margin:0 0 .5em 1em; border-collapse:collapse;"
|číslo= 92
| colspan="2" |
|nukleonové= 238
{| align="center"
|název= Uran
|
|latinský= Uranium
| align="center" | [[Protaktinium]] – '''Uran''' – [[Neptunium]]
|nad= [[Neodym|Nd]]
|-----
|pod=
| [[Neodym|Nd]]&nbsp;<br />'''U'''<br />([[Unquadbium|Uqb]])&nbsp;&nbsp;<br />&nbsp;<br />&nbsp;
|vlevo= [[Protaktinium]]
| <div id="table" style="position:relative;">
|vpravo= [[Neptunium]]
{{Periodická tabulka|A=238|Z=92|Značka=U|El. konf.=[Rn]5f<sup>3</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup>|Doní tabulka=ano}}
|dolní tabulka=ano
<div id="box2" style="border:solid 1px black; position:absolute; top:60px; left:40px; width:7px; height:9px; overflow:hidden;" />
<!-- obecné -->
</div>
|chemická skupina= Aktinoidy
|}
|RN-CAS= 7440-61---1
|skupina= n/a
! colspan="2" bgcolor="#cd46cd" | Obecné
|perioda= 7
|-----
|blok= f
| [[Seznam chemických prvků podle abecedy|Název]], [[Seznam chemických prvků podle značky|značka]], [[Seznam chemických prvků podle atomového čísla|číslo]]
|hmotnostní zlomek v zemské kůře= 4,0
| Uran, U, 92
|koncentrace v mořské vodě= 3,3×10<sup>-3</sup>
|-----
|počet přírodních izotopů= 3
| [[Skupina prvků|Skupina]]
|obrázek= HEUraniumC.jpg
| [[Aktinoidy]]
|vzhled= stříbrobílý, vlivem oxidace našedlý kov
|-----
<!-- Atomové vlastnosti -->
| [[Perioda periodické tabulky|perioda]], [[Blok periodické tabulky|blok]]
|relativní atomová hmotnost= 238,029
| [[Prvek periody 7|7]], [[Blok f|f]]
|atomový poloměr= 138,5
|-----
|kovalentní poloměr= 153
| [[Barva|Vzhled]]
|van der waalsův poloměr= 186
|align="center"| stříbřitě šedý kov<br />[[Soubor:HEUraniumC.jpg|250px|]]
|elektronová konfigurace= <nowiki>[</nowiki>[[radon|Rn]]] 5f<sup>3</sup> 6d<sup>1</sup> 7s<sup>2</sup>
|-----
|elektronů ve slupkách= 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
| Hmotnostní část [[zemská kůra|zemské kůry]] || 3 · 10<sup>−4</sup> %
|oxidační čísla= III, IV, V, '''VI'''
|-----
<!-- Fyzikální vlastnosti -->
! colspan="2" bgcolor="#cd46cd" | Atomové vlastnosti
|skupenství= pevné
|-----
|krystalová struktura= '''''α - modifikace'''''<br /> kosočtverečná&nbsp;bazálně&nbsp;centrovaná<br /> a= 285,360 pm<br /> b= 586,984 pm<br /> c= 495,552 pm<br /> '''''β - modifikace'''''<br /> čtverečná<br /> a= 1 075,9 pm<br /> c= 565,6 pm<br /> '''''γ - modifikace'''''<br /> krychlová&nbsp;tělesně&nbsp;centrovaná<br /> a= 352,5 pm
| [[Atomová hmotnost]]
|hustota= 19,01 g/cm<sup>3</sup> (''mod. α, 25 °C'')<br /> 18,108 g/cm<sup>3</sup> (''mod. β'')<br />18,06 g/cm<sup>3</sup> (''mod. γ'')<br />17,27 g/cm<sup>3</sup> (''kapalina při t<sub>t</sub>'')<br />17,00 g/cm<sup>3</sup> (''1 300 °C'')<br />16,68 g/cm<sup>3</sup> (''1 500 °C'')
| 238,0289 [[Atomová hmotnostní konstanta|amu]]
|tvrdost= 6,0
|-----
|magnetické chování= paramagnetický
| [[Atomový poloměr]]
|magnetická susceptibilita= 1,72 cm<sup>3</sup>/g
| 138,5 [[Pikometr|pm]] (α-Uran)
|teplota tání c= 1 132,3 ± 0,8
|-----
|teplota tání k= 1 405,5 ± 0,8
| [[Kovalentní poloměr]]
|teplota varu c= 3 818
| 142 pm
|teplota varu k= 4 091
|-----
|teplota změny modifikace= 667 °C (''α → β'')<br /> 772 °C (''β → γ'')
| [[van der Waalsův poloměr]]
|molární objem= 12,49
| 186 pm
|rychlost zvuku= (''20 °C'') 3 155
|-----
|elektrická vodivost= (''20 °C'') 3,24×10<sup>6</sup>
| [[Elektronová konfigurace]]
|elektrický odpor= 32×10<sup>-8</sup> Ω m (''20 °C'')
| [[Radon|[Rn]]]5f<sup>3</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup>
|součinitel elektrického odporu= 0,002 1 K<sup>-1</sup>
|-----
|tepelná vodivost= (''0 °C'') 27,0 W m<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup> <br /> (''25 °C'') 27,5 W m<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup> <br /> (''100 °C'') 29,1
| [[Elektron|e<sup>−</sup>]] na [[energetická hladina|energetickou hladinu]]
|povrchové napětí= 1 500 mN/m
| 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
<!-- Termodynamické vlastnosti -->
|-----
|spec. teplo tání= 82,67 J/g
| [[Oxidační číslo|Oxidační čísla]]
|spec. teplo varu= 1 877 J/g
| 3, 4, 5, '''6''' (slabě [[Báze (chemie)|bazický]])
|molární atomizační entalpie= 527 ± 13 kJ/mol
|-----
|entalpie fázové přeměny modifikace= 11,7 kJ/mol (''α → β'')<br /> 20,5 kJ/mol (''β → γ'')
| [[Hmotnostní schodek jádra]]
|absolutní entropie= 50,20 J K<sup>-1</sup> mol<sup>-1</sup><br /> 199,66 J K<sup>-1</sup> mol<sup>-1</sup> (''plyn'')
| 1,908 [[Atomová hmotnostní konstanta|amu]]
|měrná tepelná kapacita= 0,116 2 J K<sup>-1</sup> g<sup>-1</sup><br /> 0,099 5 J K<sup>-1</sup> g<sup>-1</sup> (''plyn'')
|-----
<!-- Různé -->
| [[Vazebná energie jádra]]
|různé=ano
| 1 776,0 [[MeV]]
|elektrodový potenciál= (U<sup>3+</sup> → U<sup>0</sup>) -1,789 V<br /> (U<sup>4+</sup> → U<sup>3+</sup>) -0,607
|-----
|elektronegativita= 1,38
! colspan="2" bgcolor="#cd46cd" | Fyzikální vlastnosti
|ionizační energie= ''první'' 6,08 [[elektronvolt|eV]]<br /> ''druhá'' 12,01 eV<br /> ''třetí'' 20,5 eV<br /> ''čtvrtá'' 36,9 eV
|-----
|iontový poloměr= (U<sup>3+</sup>) 104 pm<br /> (U<sup>4+</sup>) 89 pm<br /> (U<sup>5+</sup>) 84 pm<br /> (U<sup>6+</sup>) 80
| [[Skupenství]]
<!-- Izotopy -->
| pevné
|izotopy=
|-----
{{Infobox Chemický prvek/Nestabilní izotop | A=<sup>232</sup> | značka=U | výskyt=[[Umělý izotop|umělý]] | poločas= 68,9 [[rok|let]] | druh=[[alfa rozpad|α]] | MeV= 5,414 | A produktu=228 | značka produktu=[[thorium|Th]]}}
| [[Krystalová struktura]]
{{Infobox Chemický prvek/Nestabilní izotop | A=<sup>233</sup> | značka=U | výskyt=[[Umělý izotop|umělý]] | poločas= 159 200 [[rok|let]]
| kosočtverečná
| druh=[[alfa rozpad|α]] | MeV= 4,909 | A produktu=229 | značka produktu=[[thorium|Th]]}}
|-----
{{Infobox Chemický prvek/Nestabilní izotop | A=<sup>234</sup> | značka=U | výskyt= 0,004 % | poločas= 245 500 [[rok|let]] | druh=[[alfa rozpad|α]] | MeV= 4,859 | A produktu=230 | značka produktu=[[thorium|Th]]}}
| [[Hustota]]
{{Infobox Chemický prvek/Nestabilní izotop | A=<sup>235</sup> | značka=U | výskyt= 0,718 % | poločas= 7,038×10<sup>8</sup> [[rok|let]] | druh=[[alfa rozpad|α]], [[Samovolný rozpad|SR]] | MeV= 4,679 | A produktu=231 | značka produktu=[[thorium|Th]]}}
|19 g/cm<sup>3</sup>
{{Infobox Chemický prvek/Nestabilní izotop | A=<sup>236</sup> | značka=U | výskyt=[[Umělý izotop|umělý]] | poločas= 2,342×10<sup>7</sup> [[rok|let]] | druh=[[alfa rozpad|α]], [[Samovolný rozpad|SR]] | MeV= 4,572 | A produktu=232 | značka produktu=[[thorium|Th]]}}
|-----
{{Infobox Chemický prvek/Nestabilní izotop | A=<sup>237</sup> | značka=U | výskyt=[[Umělý izotop|umělý]] | poločas= 6,75 [[den|dne]] | druh=[[beta rozpad|β<sup>−</sup>]] | MeV= 0,519 | A produktu=237 | značka produktu=[[neptunium|Np]]}}
| [[Magnetické chování]]
{{Infobox Chemický prvek/Nestabilní izotop | A=<sup>238</sup> | značka=U | výskyt= '''99,276 %''' | poločas= 4,468×10<sup>9</sup> [[rok|let]] | druh=[[alfa rozpad|α]] | MeV= 4,270 | A produktu=234 | značka produktu=[[thorium|Th]]}}
| paramagnetický
<!-- Bezpečnost -->
|-----
|bezpečnost= ano
| [[Teplota tání]]
|symboly nebezpečí= {{vysoce toxický}}
| 1 405 [[kelvin|K]] (1 132 [[Stupeň Celsia|°C]])
|R-věty= {{R|26/28}}, {{R|33}}, {{R|53}}
|-----
|S-věty= ({{S|1/2}}), {{S|20/21}}, {{S|45}}, {{S|61}}
| [[Teplota varu]]
}}
| 4 404 K (4 131&nbsp;°C)
 
|-----
'''Uran''' je [[radioaktivita|radioaktivní]] [[chemický prvek]] stříbrobílé barvy, která díky oxidaci po čase přechází k šedé barvě. Patří mezi [[kov]]y, přesněji do skupiny [[aktinoidy|aktinoidů]]. Prvek objevil v roce [[1789]] [[Martin Heinrich Klaproth]] a v čisté formě byl uran izolován roku [[1841]] [[Eugene-Melchior Peligot]]em.{{Doplňte zdroj}}
| [[Skupenské teplo varu]]
| 417,1 kJ/mol
|-----
| [[Skupenské teplo tání]]
| 9,14 kJ/mol
|-----
| [[Rychlost zvuku]]
| 3155 m/s (tenká tyč při 20&nbsp;°C)
|-----
| [[Měrná tepelná kapacita]]
| 117 J/(kg · K) (při 20&nbsp;°C)
|-----
| [[Elektrická vodivost]]
| 3,57 MS·m<sup>−1</sup>
|-----
| [[Tepelná vodivost]]
| 27,5 W/(m · K) (při 300&nbsp;K)
|-----
! colspan="2" bgcolor="#cd46cd" | Různé
|-----
| [[Elektrodový potenciál]]
| −1,798 [[V]] (U<sup>3+</sup> + 3e<sup>−</sup> → U)
|-----
| [[Elektronegativita]]
| 1,38 ([[Paulingova stupnice]])
|----
| 1. [[ionizační potenciál]]
| 597,6 kJ/mol
|----
| 2. ionizační potenciál
| 1420 kJ/mol
|-----
! colspan="2" bgcolor="#cd46cd" | Izotopy
|-----
| colspan="2" |
{{Substovaný infobox}}
{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="2" width="100%"
! [[Izotop|izo]]
! [[Přirozený výskyt|výskyt]]
! [[Poločas rozpadu|t<sub>1/2</sub>]]
! [[Radioaktivní rozpad|rozpad]]
! [[Energie rozpadu|en.]] [[MeV]]
! [[Výsledek rozpadu|výsl.]]
|-----
| <sup>232</sup>U
| [[syntetický radioizotop|{syn.}]]
| 68,9&nbsp;[[rok|r]]
| [[Rozpad alfa|α]]
| 5,414
| <sup>228</sup>[[Thorium|Th]]
|-----
| <sup>233</sup>U
| {syn.}
| 159&nbsp;200&nbsp;[[rok]]u
| α
| 4,909
| <sup>229</sup>Th
|-----
| <sup>234</sup>U
| 0,006 %
| 245&nbsp;500&nbsp; roku
| α
| 4,859
| <sup>230</sup>Th
|-----
| <sup>235</sup>U
| 0,72 %
| 7,038·10<sup>8</sup>&nbsp; roku
| α, SR
| 4,679
| <sup>231</sup>Th
|-----
| <sup>236</sup>U
| {syn.}
| 2,342·10<sup>7</sup>&nbsp; roku
| α, SR
| 4,572
| <sup>232</sup>Th
|-----
| <sup>237</sup>U
| {syn.}
| 6,75&nbsp;[[den|dne]]
| [[rozpad beta|β<sup>−</sup>]]
| 0,519
| <sup>237</sup>[[Neptunium|Np]]
|-----
| <sup>238</sup>U
| '''99,275 %'''
| 4,468·10<sup>9</sup>&nbsp; roku
| α
| 4,270
| <sup>234</sup>Th
|-----
|}
|-----
! colspan="2" bgcolor="#cd46cd" | Pokud není uvedeno jinak, jsou použity jednotky [[soustava SI|SI]] a [[standardní teplota a tlak|STP]].
|}
<!-- Konec tabulky-->
'''Uran''' je [[radioaktivita|radioaktivní]] [[chemický prvek]], [[kov]], patří mezi [[aktinoidy]]. Prvek objevil v roce [[1789]] [[Martin Heinrich Klaproth]], v čisté formě byl uran izolován roku [[1841]] [[Eugene-Melchior Peligot]]em.{{Doplňte zdroj}}
 
Prvek byl pojmenován podle tehdy nově objevené planety [[Uran (planeta)|Uran]], která dostala jméno podle boha [[Uranos|Urana]] v [[řecká mytologie|řecké mytologii]] (otec [[Titáni|Titánů]] a první bůh nebes, manžel bytosti [[Gaia]]). Uran se tak stal prvním prvkem pojmenovaným podle nově objevené planety – později následovaly ještě [[neptunium]] a [[plutonium]].
 
=== Hustota ===
[[Hustota]] (specifická hmotnost) uranu při 2025&nbsp;°C je asi 19,0501 g.cm<sup>−3</sup> (různé zdroje uvádějí údaje v rozmezí 19,05 – 19,20&nbsp;g&nbsp;·&nbsp;cm<sup>−3</sup>; při teplotě varu je hustota uranu cca 17,30&nbsp;g.cm<sup>−3</sup>), uran tak patří k nejtěžším prvkům vůbec, je o asi 70 % těžší než [[olovo]].
 
Z dalších prvků je těžší pouze [[iridium]] (22,50&nbsp;g.cmg×cm<sup>−3</sup>), [[osmium]] (22,48 g.cmg×cm<sup>−3</sup>), [[platina]] (21,45&nbsp;g.cmg×cm<sup>−3</sup>) či [[rhenium]] (20,50&nbsp;g.cmg×cm<sup>−3</sup>); jen o málo menší hustotu má [[wolfram]] (19,30&nbsp;g.cmg×cm<sup>−3</sup>). Vysoká hustota uranu je důvodem pro mnohá jeho nejaderná využití.
 
=== Elektronová konfigurace (podrobný rozpis) ===
 
== Minerály a rudy ==
Nejstarší, nejznámější a patrně nejdůležitější rudou je ''[[uraninit]] (jeho ledvinitá forma se nazývá [[smolinec]])'' neboli ''nasturan''. Chemicky jde o [[oxid uraničitý|UO<sub>2</sub>]] s příměsemi [[oxid]]ů [[olovo|olova]], patrně[[thorium|thoria]] a [[radium|radia]]. Patrně druhou nejdůležitější rudou je mikroskopický koffinit U(SiO<sub>4</sub>)<sub>1-x</sub>(OH)<sub>2</sub>, který často doprovází uraninit. dalšíDalší důležitoudůležité rudourudy uranu (a zároveň i rudourudy vanadu[[vanad]]u) jejsou ''[[carnotit]]'' K<sub>2</sub>(UO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>[(VO<sub>4</sub>])<sub>2</sub>.3H<sub>2</sub>O, dála ''[[tjujamunit]]'' Ca(UO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(VO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>.xH<sub>2</sub>O. Dále např. ''[[ulrichit]]y'', což jsou minerály s různým poměrem oxidu uraničitého a [[oxid uraničito-uranový|oxidu uraničito-uranového]], chemicky UO<sub>2</sub>.U<sub>3</sub>O<sub>8</sub>. A další méně významné minerály uranu jsou ''[[bröggerit]], [[cleveit]], [[nivenit]]'' ([[Norsko]]) či ''[[zippeit]]'' (skupina minerálů), [[autunit]] a ''[[johannit]].''
 
== Výskyt ==
 
Jedná-li se o molekuly UF<sub>6</sub>, tak se metoda označuje MLIS (''molecular laser isotope separation'') či SILEX (''Separation of Isotopes by Laser Excitation'').
 
== Sloučeniny uranu ==
[[Soubor:U Oxstufen.jpg|right|thumb|200px|Barvy roztoků solí uranu v různých oxidačních číslech]]
Uran vytváří sloučeniny s oxidačními čísly U<sup>3+</sup> až U<sup>6+</sup>, z nichž nejstabilnější jsou ty s U<sup>6+</sup>. Rozpustné soli sloučenin uranu jsou barevné, a pokud jejich barva není ovlivněna barvou [[anion]]tu, tak uranité soli U<sup>3+</sup> mají hnědočervené zbarvení, uraničité U<sup>4+</sup> zelenou, uraničné U<sup>5+</sup> se vyskytují v podobě kationtu UO<sub>2</sub><sup>+</sup>, jsou bezbarvé a navíc nestabilní a rozkládají se (''disproporcionují'') na směs solí uraničitých a uranových a konečně soli uranové U<sup>6+</sup> se vyskytují v podobě kationtu UO<sub>2</sub><sup>2+</sup>, tzv. [[uranyl]]ový kationt a ten má v roztocích žlutou barvu a je stabilní. Nejběžnější soli, se kterými se dá v praxi setkat (kromě níže popsaných) jsou právě soli, které obsahují kationt uranylu a patří mezi ně např. [[dusičnan uranylu]] UO<sub>2</sub>(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>.
 
Mezi nejběžnější sloučeniny uranu patří [[oxid uraničitý]] UO<sub>2</sub>, který se v přírodě nachází v podobě minerálu ''[[smolinec|smolince]]'' a je základní surovinou pro výrobu kovového uranu. Další z oxidů, který se také vyskytuje v přírodě jako uranová ruda, je směsný [[oxid uraničito-uranový]] U<sub>3</sub>O<sub>8</sub> (lze rozepsat na složky - UO<sub>2</sub>.2UO<sub>3</sub> a možno také pojmenovat jako ''oxid uraničito-diuranový'', ale tento název se nepoužívá). Z oxidu uraničitého ho lze připravit žíháním na vzduchu.
 
K dalším významným sloučeninám uranu patří některé halogenidy - konkrétně [[chlorid uraničitý]] UCl<sub>4</sub> a [[fluorid uraničitý]] UF<sub>4</sub>, které se používají k výrobě kovového uranu redukcí [[draslík]]em, či [[vápník]]em, a [[fluorid uranový]] UF<sub>6</sub>, který se díky toho, že [[fluor]] se v přírodě vyskytuje pouze jako jeden [[izotop]] (''je to tedy monoizotopický prvek''), využívá k separaci <sup>235</sup>UF<sub>6</sub> a <sup>238</sup>UF<sub>6</sub> na základě odlišné [[hmotnost]]i těchto dvou izotopických sloučenin (viz výše v sekci o obohaceném uranu a jeho výrobě).
 
== Související články ==
* Dr. Heinrich Remy, ''Anorganická chemie'' 1. díl, 1. vydání 1961
* N. N. Greenwood – A. Earnshaw, ''Chemie prvků'' 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9
* {{Citace monografie | příjmení = VOHLÍDAL | jméno = Jiří | příjmení2 = ŠTULÍK | jméno2 = Karel | příjmení3 = JULÁK | jméno3 = Alois | rok = 1999 | titul = Chemické a analytické tabulky | vydavatel = Grada Publishing | místo = Praha | isbn = 80-7169-855-5 | vydání = 1}}
 
== Reference ==