Валентность урана
Общие сведения о валентности урана
Уран представляет собой метал серебристого цвета с глянцевой поверхностью. Тяжелый. Ковкий, гибкий и мягкий. Присущи свойства парамагнетиков. Для урана характерно наличие трех модификаций: α-уран (ромбическая система), β-уран (тетрагональная система) и γ-уран (кубическая система), каждая из которых существует в определенном температурном диапазоне.
Валентность урана в соединениях
Уран – девяносто второй по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится в седьмом периоде в IIIВ группе. В ядре атома урана содержится 92 протона и 146 нейтронов (массовое число равно 238). В атоме урана есть шесть энергетических уровней, на которых находятся 92 электрона (рис. 1).
Рис. 1. Строение атома урана.
Электронная формула атома урана в основном состоянии имеет следующий вид:
1s22s22p63s23p63d104s24p64f145s25p65d105f36s26p66d17s2.
А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):
В своих соединениях уран проявляет валентности III (UH3, UCl3), IV (UCl4), V (OU2Cl, UCl5) и VI (OU3).
Примеры решения задач
| Задание | Чем отличаются по составу ядра атомов изотопов урана 235U и 238U? |
| Ответ | Ядра атомов отличаются только числом нейтронов, поскольку заряд ядра величина постоянная. Он равен +92, число протонов и электронов равно 92. В изотопе урана 235U число нейтронов будет равно 235-92 = 143, а в изотопе 238U – 238-92 = 146. |
| Задание | В ряду радиоактивного превращения урана имеются следующие стадии:
23892U → 23490Th → 23491Pa → X. Какие частицы испускаются на первых двух стадиях? Какой изотоп Х образуется на третьей стадии, если она сопровождается испусканием β-частицы? |
| Ответ | Определяем, как изменяются массовое число и заряд ядра радионуклида на первой стадии. Массовое число уменьшится на 4 единицы, а зарядовое – на 2 единицы, следовательно, на первой стадии происходит α-распад.
Определяем, как изменяются массовое число и заряд ядра радионуклида на второй стадии. Массовое число не изменяется, а заряд ядра увеличивается на единицу, что свидетельствует о β-распаде. Напишем в общем виде уравнение радиоактивного распада, происходящего на третьей стадии: 23491Pa → nmX + o-1e. Находи n (приравниваем массовые числа: 234 = n +0) и m (приравниваем атомные номера: 91 = m +(-1)). n=234. m = 92. Определяем изотоп Х. Это 23492U. |
