Уранның физикалық және химиялық қасиеттері

Уранның физикалық қасиеттері.Ура́н – периодты жүйеде реттік нөмірі 92 химиялық элемент, атомдық массасы 238,029; U (лат Uranium) символымен белгіленеді, актиноидтар қатарына жатады. Уран – өте ауыр, ақ түсті жылтыр металл, сыртқы келбеті болатқа ұқсас. Таза күйінде болатқа қарағанда жұмсағырақ, созымды, иілгіш, шамалы парамагнитикалық қасиетке ие. Электрөткізгіштігі темір электрөткішгіштігіне жақын. Тығызыдығы 19,05 г/см³, балқу температурасы 1405,5°K, қайнау температурасы кипения 4018°K.

Уранның химиялық қасиеті.Уран – активті химиялық элемент. Ол инертті газдардан басқа барлық химиялық элементтермен әрекеттеседі. Кернеуліктер қатарында ол алюминий және берилий қасында тұрады.

Ауада уран оксидті пленкамен қапталады, ол оны кейінгі тотығудан қорғамайды. Ұнтақ тәрізді металл пирофорды. Компакты металл ауада қыздырғанда жанады. Уранның тотығуы нәтижесінде UO₂ және U₃O₈ түзіледі.

Уран қайнап жатқан сумен және су буымен сутегі түзе әрекеттеседі, ол уранмен гидрит түзеді. Бұл уранды ядролық реакцияларда су әсерінен қорғауға мәжбүр кетеді. Қыздырғанда уран барлық галогендермен, нитрид түзе азотпен, карбид түзе көміртегімен, султьфид түзе күкіртпен және фосфид түзе фосформен әрекеттеседі.

Қышқылдарда еріткенде +3, +4 және +6 тотығу дәрежелерін көрсетеді. Уран азот, тұз және күкірт қышөылдарында ериді. Органикалық қышқылдар металмен тек тұз қышқылының аз мөлшері қатысында әрекеттеседі. Сілтілер уранға әсер етпейді, бірақ сутегі пероксидінің сілтілік ерітінділері уранды перуранат түзе ерітеді.

Ерітіндідегі уран.Сулы ерітіндіде уран тотығу дәрежелері +3, +4, +5 және +6 иондарды түзеді. Уран иондары гидратталынған және гидролизделінген. Уран (ІІІ) ерітіндіде U³⁺ иондары түрінде болады. Ол тұрақсыз және сумен әрекеттеседі.

Уран (IV) ерітіндіде U⁴⁺ иондары түрінде болады. Оларды уран тетрагалогендерін еріткенде немесе U³⁺ тотығу нәтижесінде алады. U⁴⁺-иондары ерітіндіде тұрақсыз, бірақ өте гидролизденген және гидратталынған.

Құрамында U⁴⁺ бар ерітінділерге сәйкес реагенттер әсері нәтижесінде суда ерімейтін фторид, иодат, оксалат, пирофосфоат, гипофосфат, купферонат және гидроксид алынады.

Уран (VI) өзінің жоғары зарядына және салыстырмалы төмен ион радиусына байланысты U⁵⁺ жай ион түрінде бола алмай, ерітіндіде UO²⁺ уранил оксикатинын түзеді. Ол аз тұрақты, рН = 2,5 болғанда ғана тұрақты; рН жоғары мәндерінде гидролиз орын алады, төмен мәндерінде – диспропорционилеу орын алады.

Осыған қоса, UO²⁺ гидролизі орын алады. UO₂OH ^. xH₂O гидроксиді амфотерлі. U(VI) сулы емес ерітінділерде тұрақты.

Уран (VI) ерітіндіде судан оттегіні ығыстыру нәтижесінде уранил – UO₂²⁺ оксокатион түзеді, ол тотығу дәрежесі төмен уранның тотығу нәтижесінде түзіледі.