Относится к семейству элементов, известных под названием актиноиды. Металл. Обозначение – U. Порядковый номер – 92. Относительная атомная масса – 238,029 а.е.м.
Электронное строение атома урана
Атом урана состоит из положительно заряженного ядра (+92), внутри которого есть 92 протона и 146 нейтронов, а вокруг, по семи орбитам движутся 92 электрона.
Рис.1. Схематическое строение атома урана.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Валентные электроны атома урана можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), ml (магнитное) и s (спиновое):
Примеры решения задач
Задание
Установите соответствие между формулой частицы и ее электронной конфигурацией.
Ответ
Сера – 16 по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. При образовании катионов элемент выступает донором протонов, т.е. общее количество электронов уменьшается, а при образовании анионов – акцептором протонов, т.е. количество увеличивается.
Задание
Электронная конфигурация аргона совпадает с электронными конфигурациями ионов нескольких элементов. Приведите 4 такие частицы.
Решение
Электронная конфигурация аргона имеет вид:
Копирование материалов с сайта возможно только с разрешения администрации портала и при наличие активной ссылки на источник.
Число протонов нейтронов электронов в атоме элемента (Таблица)
Число протонов нейтронов и электронов в атоме химического элемента (изотопа) можно определить, зная порядковый номер элемента в периодической таблице Менделеева и его атомную массу:
— Число протонов = число электронов = порядковый номер элемента
— Число нейтронов = атомная масса – число протонов
Вычислим число нейтронов в атоме на примере кислорода 16 O:
Таблица число протонов нейтронов электронов в атоме химического элемента
Справочная таблица содержит список элементов (изотопов) и их число протонов, нейтронов и электронов, а также атомную массу изотопа.
Элемент, изотоп
Число протонов (= электронов)
Число нейтронов
Атомная масса изотопа
1 H
1
0
1,0078
2 H
1
1
2,0141
3 He
2
1
3,0160
4 He
2
2
4,0026
6 Li
3
3
6,0151
7 Li
3
4
7,0160
9 Be
4
5
9,0122
10 B
5
5
10,0129
11 B
5
6
11,0093
12 C
6
6
12,0000
13 C
6
7
13,0034
14 N
7
7
14,0031
15 N
7
8
15,0001
16 O
8
8
15,9949
17 O
8
9
16,9991
18 O
8
10
17,9992
19 F
9
10
18,9984
20 Ne
10
10
19,9924
21 Ne
10
11
20,9938
22 Ne
10
12
21,9914
23 Na
11
12
22,9898
24 Mg
12
12
23,9850
25 Mg
12
13
24,9858
26 Mg
12
14
25,9826
27 Al
13
14
26,9815
28 Si
14
14
27,9769
29 Si
14
15
28,9765
30 Si
14
16
29,9738
31 P
15
16
30,9738
32 S
16
16
31,9721
33 S
16
17
32,9715
34 S
16
18
33,9679
36 S
16
20
35,9671
35 Cl
17
18
34,9689
37 Cl
17
20
36,9659
36 Ar
18
18
35,9675
38 Ar
18
20
37,9627
40 Ar
18
22
39,9624
39 K
19
20
38,9637
40 K*
19
21
39,9640
41 K
19
22
40,9618
40 Ca
20
20
39,9626
42 Ca
20
22
41,9586
43 Ca
20
23
42,9588
44 Ca
20
24
43,9555
46 Ca
20
26
45,9537
48 Ca*
20
28
47,9525
45 Sc
21
24
44,9559
46 Ti
22
24
45,9526
47 Ti
22
25
46,9518
48 Ti
22
26
47,9479
49 Ti
22
27
48,9479
50 Ti
22
28
49,9448
50 V*
23
27
49,9472
51 V
23
28
50,9440
50 Cr
24
26
49,9460
52 Cr
24
28
51,9405
53 Cr
24
29
52,9406
54 Cr
24
30
53,9389
55 Mn
25
30
54,9380
54 Fe
26
28
53,9396
56 Fe
26
30
55,9349
57 Fe
26
31
56,9354
58 Fe
26
32
57,9333
59 Co
27
32
58,9332
58 Ni
28
30
57,9353
60 Ni
28
32
59,9308
61 Ni
28
33
60,9311
62 Ni
28
34
61,9283
64 Ni
28
36
63,9280
63 Cu
29
34
62,9296
65 Cu
29
36
64,9278
64 Zn
30
34
63,9291
66 Zn
30
36
65,9260
67 Zn
30
37
66,9271
68 Zn
30
38
67,9248
70 Zn
30
40
69,9253
69 Ga
31
38
68,9256
71 Ga
31
40
70,9247
70 Ge
32
38
69,9242
72 Ge
32
40
71,9221
73 Ge
32
41
72,9235
74 Ge
32
42
73,9212
75 As
33
42
74,9216
74 Se
34
40
73,9225
76 Se
34
42
75,9192
77 Se
34
43
76,9199
78 Se
34
44
77,9173
80 Se
34
46
79,9165
82 Se *
34
48
81,9167
79 Br
35
44
78,9183
81 Br
35
46
80,9163
78 Kr *
36
42
77,9204
80 Kr
36
44
79,9164
82 Kr
36
46
81,9135
83 Kr
36
47
82,9141
84 Kr
36
48
83,9115
86 Kr
36
50
85,9106
85 Rb
37
48
84,9118
87 Rb*
37
50
86,9092
84 Sr
38
46
83,9134
86 Sr
38
48
85,9093
87 Sr
38
49
86,9089
88 Sr
38
50
87,9056
89 Y
39
50
88,9058
90 Zr
40
50
89,9047
91 Zr
40
51
90,9056
92 Zr
40
52
91,9050
94 Zr
40
54
93,9063
93 Nb
41
52
92,9064
92 Mo
42
50
91,9068
94 Mo
42
52
93,9051
95 Mo
42
53
94,9058
96 Mo
42
54
95,9047
97 Mo
42
55
96,9060
98 Mo
42
56
97,9054
100 Mo*
42
58
99,9075
96 Ru
44
52
95,9076
98 Ru
44
54
97,9053
99 Ru
44
55
98,9059
100 Ru
44
56
99,9042
101 Ru
44
57
100,9056
102 Ru
44
58
101,9043
104 Ru
44
60
103,9054
103 Rh
45
58
102,9055
102 Pd
46
56
101,9056
104 Pd
46
58
103,9040
105 Pd
46
59
104,9051
106 Pd
46
60
105,9035
108 Pd
46
62
107,9039
110 Pd
46
64
109,9052
107 Ag
47
60
106,9051
109 Ag
47
62
108,9048
106 Cd
48
58
105,9065
108 Cd
48
60
107,9042
110 Cd
48
62
109,9030
111 Cd
48
63
110,9042
112 Cd
48
64
111,9028
113 Cd*
48
65
112,9044
114 Cd
48
66
113,9034
116 Cd*
48
68
115,9048
113 In
49
64
112,9041
115 In*
49
66
114,9039
112 Sn
50
62
111,9048
114 Sn
50
64
113,9028
115 Sn
50
65
114,9033
116 Sn
50
66
115,9017
117 Sn
50
67
116,9030
118 Sn
50
68
117,9016
119 Sn
50
69
118,9033
120 Sn
50
70
119,9022
122 Sn
50
72
121,9034
124 Sn
50
74
123,9053
121 Sb
51
70
120,9038
123 Sb
51
72
122,9042
120 Te
52
68
119,9040
122 Te
52
70
121,9030
123 Te
52
71
122,9043
124 Te
52
72
123,9028
125 Te
52
73
124,9044
126 Te
52
74
125,9033
128 Te*
52
76
127,9045
130 Te*
52
78
129,9062
127 I
53
74
126,9045
124 Xe*
54
70
123,9059
126 Xe
54
72
125,9043
128 Xe
54
74
127,9035
129 Xe
54
75
128,9048
130 Xe
54
76
129,9035
131 Xe
54
77
130,9051
132 Xe
54
78
131,9042
134 Xe
54
80
133,9054
136 Xe*
54
82
135,9072
133 Cs
55
78
132,9055
130 Ba*
56
74
129,9063
132 Ba
56
76
131,9051
134 Ba
56
78
133,9045
135 Ba
56
79
134,9057
136 Ba
56
80
135,9046
137 Ba
56
81
136,9058
138 Ba
56
82
137,9052
138 La*
57
81
137,9071
139 La
57
82
138,9064
136 Ce
58
78
135,9072
138 Ce
58
80
137,9060
140 Ce
58
82
139,9054
142 Ce
58
84
141,9092
141 Pr
59
82
140,9077
142 Nd
60
82
141,9077
143 Nd
60
83
142,9098
144 Nd*
60
84
143,9101
145 Nd
60
85
144,9126
146 Nd
60
86
145,9131
148 Nd
60
88
147,9169
150 Nd*
60
90
149,9209
144 Sm
62
82
143,9120
147 Sm*
62
85
146,9149
148 Sm*
62
86
147,9148
149 Sm
62
87
148,9172
150 Sm
62
88
149,9173
152 Sm
62
90
151,9197
154 Sm
62
92
153,9222
151 Eu*
63
88
150,9199
153 Eu
63
90
152,9212
152 Gd*
64
88
151,9198
154 Gd
64
90
153,9209
155 Gd
64
91
154,9226
156 Gd
64
92
155,9221
157 Gd
64
93
156,9240
158 Gd
64
94
157,9241
160 Gd
64
96
159,9271
159 Tb
65
94
158,9253
156 Dy
66
90
155,9243
158 Dy
66
92
157,9244
160 Dy
66
94
159,9252
161 Dy
66
95
160,9269
162 Dy
66
96
161,9268
163 Dy
66
97
162,9287
164 Dy
66
98
163,9292
165 Ho
67
98
164,9303
162 Er
68
94
161,9288
164 Er
68
96
163,9292
166 Er
68
98
165,9303
167 Er
68
99
166,9320
168 Er
68
100
167,9324
170 Er
68
102
169,9355
169 Tm
69
100
168,9342
168 Yb
70
98
167,9339
170 Yb
70
100
169,9348
171 Yb
70
101
170,9363
172 Yb
70
102
171,9364
173 Yb
70
103
172,9382
174 Yb
70
104
173,9389
176 Yb
70
106
175,9426
175 Lu
71
104
174,9408
176 Lu*
71
105
175,9427
174 Hf*
72
102
173,9400
176 Hf
72
104
175,9414
177 Hf
72
105
176,9432
178 Hf
72
106
177,9437
179 Hf
72
107
178,9458
180 Hf
72
108
179,9466
181 Ta
73
108
180,9480
180 W*
74
106
179,9467
182 W
74
108
181,9482
183 W
74
109
182,9502
184 W
74
110
183,9509
186 W
74
112
185,9544
185 Re
75
110
184,9530
187 Re*
75
112
186,9558
184 Os
76
108
183,9525
186 Os*
76
110
185,9538
187 Os
76
111
186,9558
188 Os
76
112
187,9558
189 Os
76
113
188,9581
190 Os
76
114
188,9581
192 Os
76
116
191,9615
191 Ir
77
114
190,9606
193 Ir
77
116
191,9626
190 Pt*
78
112
189,9599
192 Pt
78
114
191,9610
194 Pt
78
116
193,9627
195 Pt
78
117
194,9648
196 Pt
78
118
195,9650
198 Pt
78
120
197,9679
197 Au
79
118
196,9666
196 Hg
80
116
195,9658
198 Hg
80
118
197,9668
199 Hg
80
119
198,9683
200 Hg
80
120
199,9683
201 Hg
80
121
200,9703
202 Hg
80
122
201,9706
204 Hg
80
124
203,9735
203 Tl
81
122
202,9723
205 Tl
81
124
204,9744
204 Pb
82
122
203,9730
206 Pb
82
124
205,9745
207 Pb
82
125
206,9759
208 Pb
82
126
207,9767
209 Bi*
83
126
208,9804
232 Th*
90
142
232,0381
235 U*
92
143
235,0439
* это нестабильные изотопы и с большим периодом полураспада, который равняется возрасту Вселенной.
Уран имеет 92 электрона, заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:
2 электрона на 1s-подуровне
2 электрона на 2s-подуровне
6 электронов на 2p-подуровне
2 электрона на 3s-подуровне
6 электронов на 3p-подуровне
2 электрона на 4s-подуровне
10 электронов на 3d-подуровне
6 электронов на 4p-подуровне
2 электрона на 5s-подуровне
10 электронов на 4d-подуровне
6 электронов на 5p-подуровне
2 электрона на 6s-подуровне
14 электронов на 4f-подуровне
10 электронов на 5d-подуровне
6 электронов на 6p-подуровне
2 электрона на 7s-подуровне
3 электрона на 5f-подуровне
1 электрон на 6d-подуровне
Степень окисления урана
Атомы урана в соединениях имеют степени окисления 6, 5, 4, 3, 2.
Ионы урана
Валентность U
Атомы урана в соединениях проявляют валентность VI, V, IV, III, II.
Валентность урана характеризует способность атома U к образованию хмических связей. Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:
Число химических связей, которыми данный атом соединён с другими атомами