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) eV597.63 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 11.6(4) eV1120 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 19.8(3) eV1910 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 36.7(1,0) eV3540 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 46.0(1,9) eV4440 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 %)
ββ (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: 330300373413
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.