元素的基本信息
元素符号:U
原子序数:92
中文名称及拼音:铀 yóu
英文名称:Uranium
相对原子质量:238.03
原子核外电子排布式:[Rn]5f36d17s2
重要的同位素及其天然丰度:233U(—),234U 0.0054(5)%,
235U 0.7204(6)%,236U(—),238U 99.2742(10)%
常见的同素异形体:
地壳中的含量(mg·kg-1):2.7
海洋中的含量(mg·L-1):3.2×10-3
是否生命必需元素:
人体中的含量(g,按照体重70kg计):9×10-5
人体中含量占体重百分数(%):1×10-7
常见氧化态:0,+3,+4,+5,+6
元素电负性:1.7
原子半径(pm):156
离子半径(pm):102.5(U3+,CN=6),89(U4+,CN=6),
100(U4+,CN=8),117(U4+,CN=12),76(U5+,CN=6),
52(U6+,CN=4),73(U6+,CN=6),86(U6+,CN=8)
元素第一电离能(kJ·mol-1):597.62
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1):
单质的基本物理量
化学式:U
熔点(°C):1135
沸点(°C):4131
密度(g·cm-3):19.1
比热容298.15K(mol-1·K-1):23.7
熔化热(kJ·mol-1):9.14
汽化热(kJ·mol-1):
原子化焓(kJ·mol-1):533±8
单质的热力学数据
化学式:U
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1):
0(s),533.0(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1):
—(s),488.4(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1):
50.2(s),199.8(g)



元素在自然界的存在形式
常见的存在形式:天然铀矿主要有原生铀矿(包括沥青铀矿、晶质铀矿、钛铀矿)以及次生铀矿[包括水(沥青)铀矿、铜铀云母、钙铀云母、钾钒铀矿、钒钙铀矿]。
常见存在形式的化学式:UO2·mUO3·nPbO,(U, Th)O2·mUO3·nPbO,(U, Ce, Fe, Y, Th)3Ti5O16,UO2·mUO3·nH2O,
Cu(UO2)2(PO4)2·(8~12)H2O,Ca(UO2)2(PO4)2·(8~12)H2O,K2(UO2)2(VO4)2·(1~3)H2O,Ca(UO2)2(VO4)2·8H2O
主要存在地:铀资源主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区。我国主要分布在江西、广东、湖南、广西,以及新疆、辽宁、云南、河北、内蒙古、浙江、甘肃等地。
其他
电极反应与标准电极电势:
电极反应 E/V
U3+ + 3e- ⇌ U -1.66
U4+ + e- ⇌ U3+ -0.52
UO+2 + 4H+ + e- ⇌ U+4 + 2H2O 0.612
UO2+2 + e- ⇌ UO+2 0.16
UO2+2 + 4H+ + 2e- ⇌ U4+ + 2H2O 0.327
UO2+2 + 4H+ + 6e- ⇌ U + 2H2O -1.444

某些化合物沉淀Ksp:
金属离子 阴离子 Ksp
U4+ F- 5.7×10-22

某些配位化合物K:
金属离子 配体 log K1 log K2 log K3 log K4 log K5 log K6
Br- 0.18
Cl- 0.8
OH- 13.3 41.2
U4+ NO-3 0.20 0.37
NO-3 0.34 0.45
SO2-4 3.24 5.42
SCN 1.49 2.11
UO2+2 OH- 9.5 22.8 32.4
Cl- 0.22
F- 4.59 7.93 10.47 11.84
U6+ SO2-4 1.70 2.45 3.30
SCN- 0.76 0.74 1.18

元素发现简史
发现时间、发现者:

1789年 德国化学家克拉普罗斯(Martin Heinrich Klaproth)

命名时间、命名者:

1789年 德国化学家克拉普罗斯(Martin Heinrich Klaproth)

命名的意思:

以天王星Uranus命名。

发现简史:

在中世纪,矿物沥青铀(氧化铀,U3O8)有时会出现在银矿中。1789年,德国化学家克拉普罗斯(Martin Heinrich Klaproth)对它进行了调查,他将其溶解在硝酸中,当溶液被中和时出现了黄色沉淀。他意识到这是一种新元素的氧化物,就用1781年新发现的一个行星——天王星Uranus命名它为Uranium,元素符号定为U。后来他试图通过用木炭加热沉淀物来生产金属,但失败了。

1841年,巴黎的尤金(Eugène Peligot)通过加热四氯化铀和钾第一次成功制得了金属铀。

1896年,铀的放射性被发现。当时巴黎的亨利·贝克勒尔(Antoine Henri Becquerel)在未曝光的照相印版上留下了铀样品,导致印版变得混浊,他推断出铀正在发出不可见的光线。

1939年,O.Hahn和F.Strassmann发现了铀的核裂变现象。

参考文献
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] [2019-07-03]. http://education.jlab.org/itselemental.
[3] [2019-07-03]. https://www.webelements.com/hydrogen/history.html.