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Uranio

Uranio
Información sobre la plantilla
Mineral uranio2.JPG
Información general
Nombre,símbolo,número:Uranio, U, 92
Serie química:Actínidos
Grupo,período,bloque:3, 7, f
Densidad:19.050 kg/m3
Propiedades atómicas
Radio medio:175 pm
Radio atómico(calc):156 pm
Radio covalente:197 ±7 pm
Radio de van der Walls:186 pm
Configuración electrónica:[Rn] 5f3 6d1 7s2
Electrones por nivel de energía:2, 8, 18, 32, 21, 9, 2
Estado(s) de oxidación:5 base débil
Estructura cristalina:Ortorrómbica
Propiedades físicas
Estado ordinario:Sólido
Punto de fusión:1405 K
Punto de ebullición:4404 K
Entalpía de vaporización:477 kJ/mol
Entalpía de fusión:15,48 kJ/mol
Velocidad del sonido:3155 m/s a 293.15 K (20 °C)

Uranio. Elemento químico de símbolo U, número atómico 92 y peso atómico 238.03. El punto de fusión es 1132ºC (2070 F), y el punto de ebullición, 3818ºC (6904 F). El uranio es uno de los actínidos.

Historia

  • Descubridor: Martin Klaproth.
  • Lugar de descubrimiento: Alemania.
  • Año de descubrimiento: 1789.
  • Origen del nombre: Nombrado posteriormente al descubrimiento del planeta "Urano".
  • Obtención: En 1789, Klaproth reconoció un elemento desconocido hasta entonces en la pechblenda e intentó aislarlo. fue aislado por primera vez por Eugene Peligot en 1841, mediante reducción del cloruro de uranio (IV) anhidro con potasio. La Radiactividad natural del uranio no fue apreciada hasta 55 años después cuando en 1896 la detectó Henri Becquerel.

Estado natural

El uranio es una mezcla de tres isótopos: 234U, 235U y 238U.

Se cree que está localizado principalmente en la corteza terrestre, donde la concentración promedio es 4 partes por millón (ppm).

El contenido total en la corteza terrestre hasta la profundidad de 25 Km (15 mi) se calcula en 1017 Kg (2.2 x 1017 lb); los océanos pueden contener 1013 Kg (2.2 x 1013 lb) de uranio. Se conocen cientos de minerales que contienen uranio, pero sólo unos pocos son de interés comercial.

Compuestos

Isotopo Uranio 235.JPG
El uranio reacciona con casi todos los elementos no metálicos y sus compuestos binarios. Se disuelve en los ácidos clorhídrico y nítrico, pero muy lentamente con los ácidos no oxidantes: sulfúrico, fosfórico o fluorhídrico. El uranio metálico es inerte en relación con los álcalis, pero la adición de peróxido provoca la formación de peruranatos solubles en agua. El uranio reacciona reversiblemente con el Hidrógeno para formar UH3 as 250ºC (482ºF). Los isótopos de hidrógeno formanDeuteriuro de uranio (UD3 ), y tritiuro de uranio (UT3). El sistema uranio-oxígeno es extremadamente complejo.

El monóxido de uranio, UO, es una especie gaseosa que no es estable por debajo de los 1800ºC (3270ºF). En el intervalo de UO2 a UO3 existe gran número de fases. Los Halogenuros de uranio constituyen un importante grupo de compuestos. El Tetrafluoruro de uranio es un intermediario en la preparación del metal y el hexafluoruro. El Hexafluoruro de uranio, el compuesto de uranio más volátil, se emplea en la separación de isótopos de 235U y 238U. Los halogenuros reaccionan con oxígeno a temperaturas elevadas para formar uranilos y finalmente U3O8.

Aplicaciones

  • Combustible nuclear.
  • A partir de 238U (no fisionable) puede obtenerse Plutonio (fisionable) en reactores nucleares.
  • Datación de minerales que contienen uranio, basándose en la serie natural de desintegración del 238U a 206Pb. Así se ha determinado la edad de la Tierra y del sistema solar.
  • Se emplea como combustible para generar energía eléctrica mediante fisión nuclear.
  • Construcción de explosivos nucleares.
  • Se utiliza como blanco de rayos X para producir rayos X de alta energía.
  • El nitrato de uranio se emplean como tóner fotográfico, pues los cristales de nitrato presentan luminiscencia provocada por choque.
  • El acetato de uranio se usa en química analítica.
  • Las sales de uranio se utilizan para producir vidrios y esmaltes amarillos, naranjas y negros.

Efectos

Sobre la salud

Las personas siempre estamos expuestas a cierta cantidad de uranio en la comida, el Aire, el Suelo y el Agua, ya que está presente en éstos de forma natural. La comida, tal como los vegetales, y el agua nos proporcionarán pequeñas cantidades de uranio natural y respiraremos concentraciones mínimas de uranio en el aire. La concentración de uranio en el marisco es normalmente tan baja que puede ser tranquilamente ignorada. Las personas que viven cerca de vertederos de sustancias peligrosas o cerca de minas, las que trabajan en la industria del fosfato, las que comen cultivos que crecieron en suelo contaminado o las que beben agua de un lugar de vertido de uranio pueden experimentar una exposición más elevada que otras personas. Los vidrios de uranio están prohibidos, pero algunos artistas que todavía los usan para trabajos con vidrio experimentarán una exposición mayor de lo normal.

Debido a que el uranio es una sustancia radioactiva los efectos de éste sobre la salud han sido investigados. Los científicos no han detectado ningún efecto dañino en las radiaciones de los niveles naturales de uranio. Sin embargo, se pueden dar efectos químicos después de la toma de grandes cantidades de uranio y estos pueden provocar efectos tales como enfermedades del hígado. Cuando las personas están expuestas a los radionucleidos del uranio que se forman durante la desintegración radioactiva por un largo periodo de tiempo, pueden desarrollar Cáncer. Las posibilidades de tener cáncer son mucho más elevadas cuando las personas son expuestas al uranio enriquecido, porque es una forma más radioactiva del uranio. Esta forma de uranio emite radiación dañina, lo que puede provocar que las personas desarrollen cáncer en unos años. El uranio enriquecido puede causar efectos en la reproducción durante los accidentes en las centrales nucleares.

Ambientales

El uranio es un material radioactivo que es muy reactivo. Como resultado de ésto no puede encontrarse en el ambiente en su forma elemental. Los compuestos del uranio que se han formado durante la reacción del uranio con otros elementos y sustancias se disuelven en el agua. La solubilidad en agua de un compuesto de uranio determina su movilidad en el medio ambiente, así como su Toxicidad. En el aire las concentraciones de uranio son muy bajas. Incluso en concentraciones en el aire más altas de lo normal, hay tan poco uranio presente por metro cúbico que menos de un átomo se transforma cada día. El uranio en el aire existe como polvo que caerá en el agua superficial, en plantas o en suelos a través de la sedimentación o el agua de lluvia. Entonces se hundirá en los sedimentos o a las capas de suelo más inferiores, donde se mezclará con el uranio que ya está presente. En el agua la mayor parte del uranio es uranio disuelto que deriva de las rocas y el suelo sobre el cual el agua corre.

Parte del uranio está en suspensión, de forma que el agua toma una textura de barro. Solo una parte muy pequeña de uranio en agua sedimenta del aire. Las cantidades de uranio en el agua potable son generalmente muy bajas. El agua que contiene bajas cantidades de uranio es normalmente segura para beber. Debido a su naturaleza, no es probable que se acumulen peces o vegetales y el uranio que es absorbido será eliminado rápidamente a través de la orina y las heces. Los compuestos en el suelo se combinan con otros compuestos, que pueden permanecer en el suelo durante años sin moverse hacia el agua subterránea.

Las concentraciones de uranio son normalmente más altas en suelo rico en fosfato, pero esto no tiene por qué ser un problema, porque las concentraciones normalmente no exceden los rangos normales de los suelos no contaminados. Las plantas absorben uranio a través de sus raíces y lo almacenan allí. Los vegetales de raíz tales como los rábanos pueden contener por tanto concentraciones de uranio más altas de lo normal. Cuando los vegetales se lavan el uranio será eliminado.

Fuentes

  • [1] Sitio web 2003-2011, Joaquín Recio Miñarro, Químicaweb
  • [[2]] wikipedia.org
  • Web de Water Treatment Solutions Lenntech. Elementos