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Urânio (U), elemento químico radioativo da série actinóide da tabela periódica, número atômico 92. É um combustível nuclear importante.

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118 Nomes e Símbolos da Tabela Periódica Quiz

A tabela periódica é composta por 118 elementos. Conhece bem os seus símbolos? Neste questionário ser-lhe-ão apresentados todos os 118 símbolos químicos, e terá de escolher o nome do elemento químico que cada um representa.

O urânio constitui cerca de duas partes por milhão da crosta terrestre. Alguns minerais importantes do urânio são o pitchblende (U3O8 impuro), uraninite (UO2), carnotita (um vanadato de urânio potássio), autunito (um fosfato de urânio de cálcio), e torbernite (um fosfato de urânio de cobre). Estes e outros minérios de urânio recuperáveis, como fontes de combustíveis nucleares, contêm muitas vezes mais energia do que todos os depósitos recuperáveis conhecidos de combustíveis fósseis. Uma libra de urânio produz tanta energia quanto 1,4 milhões de quilos de carvão.

Para informações adicionais sobre os depósitos de minério de urânio, assim como a cobertura de mineração, refino e técnicas de recuperação, veja processamento de urânio. Para dados estatísticos comparativos sobre a produção de urânio, veja tabela.

O urânio é um elemento metálico denso e duro, de cor branca prateada. É dúctil, maleável, e capaz de ter um alto polimento. No ar o metal mancha e quando finamente dividido quebra em chamas. É um condutor de eletricidade relativamente pobre. Embora descoberto (1789) pelo químico alemão Martin Heinrich Klaproth, que lhe deu o nome do então recém-descoberto planeta Urano, o próprio metal foi primeiro isolado (1841) pelo químico francês Eugène-Melchior Péligot pela redução do tetracloreto de urânio (UCl4) com potássio.

A formulação do sistema periódico pelo químico russo Dmitry Mendeleyev em 1869 focou a atenção no urânio como o elemento químico mais pesado, posição que ocupou até a descoberta do primeiro neptúnio de elementos transuranianos em 1940. Em 1896 o físico francês Henri Becquerel descobriu no urânio o fenômeno da radioatividade, um termo usado pela primeira vez em 1898 pelos físicos franceses Marie e Pierre Curie. Esta propriedade foi mais tarde encontrada em muitos outros elementos. Sabe-se hoje que o urânio, radioativo em todos os seus isótopos, consiste naturalmente de uma mistura de urânio-238 (99,27%, 4.510.000.000 anos de meia-vida), urânio-235 (0,72%, 713.000.000 anos de meia-vida), e urânio-234 (0,006%, 247.000 anos de meia-vida). Estas longas semi-vidas tornam possíveis determinações da idade da Terra através da medição das quantidades de chumbo, o produto final da decomposição do urânio, em certas rochas que contêm urânio. O urânio-238 é o pai e o urânio-234 é uma das filhas da série de decaimento do urânio radioativo; o urânio-235 é o pai da série de decaimento do actínio. Veja também elemento actinóide.

O elemento urânio tornou-se o assunto de estudo intenso e de amplo interesse depois que os químicos alemães Otto Hahn e Fritz Strassmann descobriram no final de 1938 o fenômeno da fissão nuclear no urânio bombardeado por nêutrons lentos. O físico americano de origem italiana Enrico Fermi sugeriu (início de 1939) que os nêutrons poderiam estar entre os produtos da fissão e assim continuar a fissão como uma reação em cadeia. O físico americano nascido na Hungria Leo Szilard, o físico americano Herbert L. Anderson, o químico francês Frédéric Joliot-Curie e seus colegas de trabalho confirmaram (1939) esta previsão; investigações posteriores mostraram que uma média de 21/2 nêutrons por átomo são liberados durante a fissão. Essas descobertas levaram à primeira reação nuclear em cadeia auto-sustentada (2 de dezembro de 1942), ao primeiro teste de bomba atômica (16 de julho de 1945), à primeira bomba atômica lançada na guerra (6 de agosto de 1945), ao primeiro submarino de propulsão atômica (1955) e ao primeiro gerador elétrico de propulsão nuclear em escala real (1957).

Fissão ocorre com neutrões lentos no relativamente raro urânio isotópico-235 (o único material físsil que ocorre naturalmente), que deve ser separado do abundante urânio isotópico-238 para os seus vários usos. O urânio-238, no entanto, após absorver os neutrões e sofrer uma decomposição beta negativa, é transmutado no elemento sintético plutónio, que é cindível com neutrões lentos. O urânio natural, portanto, pode ser usado em reatores conversores e reprodutores, nos quais a fissão é sustentada pelo raro urânio-235 e o plutônio é fabricado ao mesmo tempo pela transmutação do urânio-238. O urânio físsil-233 pode ser sintetizado para uso como combustível nuclear a partir do isótopo não físsil tório-232, que é abundante na natureza. O urânio também é importante como material primário a partir do qual os elementos transuranianos sintéticos foram preparados por reações de transmutação.

O urânio, que é fortemente eletropositivo, reage com água; dissolve-se em ácidos mas não em alcalinos. Os importantes estados de oxidação são +4 (como no óxido UO2, tetrahalides como UCl4, e o íon aquoso verde U4+) e +6 (como no óxido UO3, o hexafluoreto UF6, e o íon uranílico amarelo UO22+). Em uma solução aquosa o urânio é mais estável como o íon urânio, que tem uma estrutura linear 2+. O urânio também apresenta um estado +3 e um +5, mas os respectivos iões são instáveis. O íon U3+ vermelho oxida lentamente mesmo em água que não contém oxigênio dissolvido. A cor do ião UO2+ é desconhecida porque sofre uma desproporção (o UO2+ é simultaneamente reduzido a U4+ e oxidado a UO22+) mesmo em soluções muito diluídas.

Os compostos de urânio têm sido utilizados como corantes para cerâmica. O hexafluoreto de urânio (UF6) é um sólido com uma pressão de vapor anormalmente elevada (115 torr = 0,15 atm = 15.300 Pa) a 25 °C (77 °F). O UF6 é quimicamente muito reativo, mas, apesar da sua natureza corrosiva no estado de vapor, o UF6 tem sido amplamente utilizado nos métodos de difusão de gás e centrífuga de gás para separar o urânio-235 do urânio-238.

Os compostos organometálicos são um grupo interessante e importante de compostos nos quais existem ligações metal-carbono ligando um metal a grupos orgânicos. Uranoceno é um composto orgânico U(C8H8)2, no qual um átomo de urânio é ensanduichado entre duas camadas anelares orgânicas relacionadas com o ciclooctatetraeno C8H8. Sua descoberta em 1968 abriu uma nova área da química organometálica.

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