Uran

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Uran, U, 92
Elementkategorie Actinoide
Gruppe, Periode, Block Ac, 7, f
Aussehen Silberweiß
CAS-Nummer

7440-61-1

EG-Nummer 231-170-6
ECHA-InfoCard 100.028.336
Massenanteil an der Erdhülle 3,2 ppm (54. Rang)
Atomar
Atommasse 238,02891(3) u
Atomradius 138,5 (α-Uran) pm
Kovalenter Radius 142 pm
Elektronenkonfiguration [Rn] 5f3 6d1 7s2
1. Ionisierungsenergie 6.19405(6) eV ≈ 597.63 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 11.6(4) eV ≈ 1120 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 19.8(3) eV ≈ 1910 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 36.7(1,0) eV ≈ 3540 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 46.0(1,9) eV ≈ 4440 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Modifikationen 3
Kristallstruktur orthorhombisch
(Raumgruppe Cmcm (Raumgruppen-Nr. 63)Vorlage:Raumgruppe/63)
Dichte 19,16 g/cm3
Mohshärte 2,5–6,0
Magnetismus paramagnetisch (χm = 4,1 · 10−4)
Schmelzpunkt 1407 ± 2 K (1134 ± 2 °C)
Siedepunkt 4203 K (3930 °C)
Molares Volumen 12,49 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie 417,1 kJ/mol
Schmelzenthalpie 15,5 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit ~3400 (long.),
~2000 (trans.) m·s−1 bei 293 K
Spezifische Wärmekapazität 116 J·kg−1·K−1 bei 298 K
Elektrische Leitfähigkeit 3,24 · 106 S·m−1 bei 293 K
Wärmeleitfähigkeit 27,6 W·m−1·K−1 bei 300 K
Chemisch
Oxidationszustände +3, +4, +5, +6
Normalpotential −1,660 V (U3+ + 3 e− → U)
Elektronegativität 1,38 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP
232U {syn.} 68,9 a α (100 %) 5,414 228Th
24Ne (9,0 · 10−11 %) 208Pb
233U {syn.} 1,592 · 105 a α (100 %) 4,824 229Th
SF (6,0 · 10−11 %)
24Ne (9,5 · 10−11 %) 209Pb
234U 0,0055 % 2,455 · 105 a α (100 %) 4,774 230Th
235U 0,72 % 7,038 · 108 a α (100 %) 4,398 231Th
SF (7,0 · 10−9 %)
20Ne (8,0 · 10−10 %) 215Pb
235mU {syn.} 26 min IT (100 %) < 1 235U
236U in Spuren 23,42 · 106 a α (100 %) 4,494 232Th
SF (9,6 · 10−8 %)
236mU {syn.} 121 ns SF (0,013 %) < 1
236mU {syn.} 115 ns IT (87 %) 2,750 236U
SF (13 %)
α (< 10 %) 7,322 232Th
237U {syn.} 6,75 d β− (100 %) 0,519 237Np
238U 99,27 % 4,468 · 109 a α (100 %) 4,270 234Th
SF (5,45 · 10−5 %)
β−β− (2,2 · 10−10 %) 238Pu
239U {syn.} 23,45 min β− (100 %) 239Np
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
Gefahren- und Sicherheitshinweise

Radioaktiv
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP), ggf. erweitert

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​413
P: ?
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Uran (benannt nach dem Planeten Uranus) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol U und der Ordnungszahl 92. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Actinoide (7. Periode, f-Block). Uran ist ein Metall, dessen sämtliche Isotope radioaktiv sind. Natürlich in Mineralen auftretendes Uran besteht zu etwa 99,3 % aus dem Isotop 238U und zu 0,7 % aus 235U.

Eine besondere Bedeutung erhielt Uran nach der Entdeckung der Kernspaltung im Jahre 1938. Das Uranisotop 235U ist durch thermische Neutronen spaltbar und damit – neben dem äußerst seltenen, aber aus Uran erzeugbaren Plutonium-Isotop 239Pu – das einzige natürlich vorkommende Nuklid, mit dem eine selbsterhaltende Kernspaltungs-Kettenreaktion möglich ist. Daher findet es Verwendung als Primärenergieträger in Kernkraftwerken und Kernwaffen.

  1. 1 2 3 4 5 6 Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3, S. 674–682.
  2. ↑ Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Uranium) entnommen.
  3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
  4. 1 2 3 4 5 Eintrag zu uranium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 13. Juni 2020.
  5. 1 2 3 4 5 Eintrag zu uranium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 13. Juni 2020.
  6. ↑ Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Uranium) entnommen.
  7. 1 2 3 4 A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 2149.
  8. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  9. ↑ Rudy J. M. Konings, Ondrej Beneš: The Thermodynamic Properties of the f-Elements and Their Compounds. I. The Lanthanide and Actinide Metals. In: Journal of Physical and Chemical Reference Data. Band 39, Nr. 4, 2010, Artikel 043102, doi:10.1063/1.3474238.
  10. ↑ Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Uranium) entnommen.
  11. ↑ Eintrag zu Uranium in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  12. ↑ Eintrag zu Uran in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 9. August 2016. (JavaScript erforderlich)
  13. ↑ Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.
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