Uran

Eigenschaften
[Rn] 5f3 6d1 7s2 92U Periodensystem
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)[1]
Atomar[2]
Atommasse	238,02891(3)[3] u
Atomradius	138,5 (α-Uran)[1] pm
Kovalenter Radius	142 pm
Elektronenkonfiguration	[Rn] 5f3 6d1 7s2
1. Ionisierungsenergie	6.19405(6) eV[4] ≈ 597.63 kJ/mol[5]
2. Ionisierungsenergie	11.6(4) eV[4] ≈ 1120 kJ/mol[5]
3. Ionisierungsenergie	19.8(3) eV[4] ≈ 1910 kJ/mol[5]
4. Ionisierungsenergie	36.7(1,0) eV[4] ≈ 3540 kJ/mol[5]
5. Ionisierungsenergie	46.0(1,9) eV[4] ≈ 4440 kJ/mol[5]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Modifikationen	3
Kristallstruktur	orthorhombisch (Raumgruppe Cmcm (Raumgruppen-Nr. 63)Vorlage:Raumgruppe/63)
Dichte	19,16 g/cm3[6]
Mohshärte	2,5–3[1]
Magnetismus	paramagnetisch (χm = 4,1 · 10−4)[7]
Schmelzpunkt	1406 K (1133[6] °C)
Siedepunkt	4203 K[6] (3930 °C)
Molares Volumen	12,49 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	417,1 kJ/mol[6]
Schmelzenthalpie	15,5[6] kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	~3400 (long.), ~2000 (trans.) m·s−1 bei 293 K
Spezifische Wärmekapazität	116[1] J·kg−1·K−1 bei 298 K
Elektrische Leitfähigkeit	3,24 · 106[1] S·m−1 bei 293 K
Wärmeleitfähigkeit	27,6[1] W·m−1·K−1 bei 300 K
Chemisch[2]
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),[9] ggf. erweitert[8][10] Gefahr H- und P-Sätze H: 330​‐​300​‐​373​‐​413 P: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. 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. ↑ ^{a b c d e f} 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. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu uranium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 13. Juni 2020.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu uranium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 13. Juni 2020.
6. ↑ ^{a b c d e} 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.
7. ↑ 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.
8. ↑ Eintrag zu Uran in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 9. August 2016. (JavaScript erforderlich)
9. ↑ Eintrag zu Uranium im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
10. ↑ Die von der Radioaktivität ausgehenden Gefahren gehören nicht zu den einzustufenden Eigenschaften nach der GHS-Kennzeichnung.