Ocorrência e aplicações
Ocorre em minérios como a uraninita; presente em baixas concentrações em rochas e na água do mar.
- Combustível em reatores nucleares
- Datação radiométrica de rochas
92U238,03
Urânio
Actinídeo · bloco f · período 7 · grupo — · Sólido a 25 °C
Propriedades atômicas
- Número atômico (Z)
- 92
- Massa atômica padrão
- 238,03 u
- Eletronegatividade (Pauling)
- 1,38
- Raio atômico
- 175 pm
- 1ª energia de ionização
- 597,6 kJ/mol
Propriedades físicas
- Estado a 25 °C
- Sólido
- Ponto de fusão
- 1135 K
- Ponto de ebulição
- 4131 K
- Densidade
- 18,95 g/cm³
- Nêutrons no isótopo mais comum
- 146 (A ≈ 238)
Elementos sintéticos e de vida muito curta têm várias propriedades não medidas: nesses casos exibimos "Não disponível".
Distribuição eletrônica
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f³ 6s² 6p⁶ 6d¹ 7s²
Forma condensada: [Rn] 5f³ 6d¹ 7s²
Configuração anômala confirmada experimentalmente (NIST): não segue a ordem simplificada de preenchimento.
Camada K · n = 1
2 elétrons
capacidade 2n² = 2
Camada L · n = 2
8 elétrons
capacidade 2n² = 8
Camada M · n = 3
18 elétrons
capacidade 2n² = 18
Camada N · n = 4
32 elétrons
capacidade 2n² = 32
Camada O · n = 5
21 elétrons
capacidade 2n² = 50
Camada P · n = 6
9 elétrons
capacidade 2n² = 72
Camada Q · n = 7
2 elétrons
capacidade 2n² = 98
Diagrama de Pauling
Ordem de preenchimento dos subníveis. As diagonais indicam a sequência seguida pelo princípio de Aufbau.
n=1
1s2/2
n=2
2s2/2
2p6/6
n=3
3s2/2
3p6/6
3d10/10
n=4
4s2/2
4p6/6
4d10/10
4f14/14
n=5
5s2/2
5p6/6
5d10/10
5f3/14
n=6
6s2/2
6p6/6
6d1/10
n=7
7s2/2
7p0/6
Ordem: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p
Este elemento tem configuração anômala: o preenchimento real difere da regra simplificada. Os dados exibidos usam a configuração experimental (NIST), não a regra de Madelung.
Diagrama de orbitais (caixas)
Cada caixa é um orbital, com no máximo dois elétrons de spins opostos (Pauli). Orbitais de mesma energia recebem primeiro um elétron cada (Hund).
- 1s↑↓
- 2s↑↓
- 2p↑↓↑↓↑↓
- 3s↑↓
- 3p↑↓↑↓↑↓
- 3d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
- 4s↑↓
- 4p↑↓↑↓↑↓
- 4d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
- 4f↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
- 5s↑↓
- 5p↑↓↑↓↑↓
- 5d↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
- 5f↑↑↑
- 6s↑↓
- 6p↑↓↑↓↑↓
- 6d↑
- 7s↑↓
Isótopos
| Isótopo | Abundância natural | Estabilidade |
|---|---|---|
| U-234 | 0,0054 % | Radioativo · meia-vida 245.500 anos |
| U-235 | 0,7204 % | Radioativo · meia-vida 703,8 milhões de anos |
| U-238 | 99,2742 % | Radioativo · meia-vida 4,468 bilhões de anos |
Modelos atômicos para Urânio
Visualizações didáticas, sem escala real. Somente o modelo quântico é aceito hoje como descrição da estrutura eletrônica.
Clique em uma camada para ver n, número de elétrons, capacidade 2n² e subníveis.
Transição eletrônica
O elétron muda entre estados permitidos. A animação não representa um caminho contínuo entre níveis.
n = 3 → n = 2 · |ΔE| ≈ 15987,56 eV · ν ≈ 3865,77 × 10¹⁵ Hz
E = hν · estimativa hidrogenoide (Z = 92), sem correção de blindagem.
Alternativa textual desta visualização
Modelo de Bohr para Urânio: núcleo com 92 prótons e 146 nêutrons; elétrons em camadas — K (n=1): 2 elétrons; L (n=2): 8 elétrons; M (n=3): 18 elétrons; N (n=4): 32 elétrons; O (n=5): 21 elétrons; P (n=6): 9 elétrons; Q (n=7): 2 elétrons.
Visualização
Nível de detalhe
- Prótons (Z)
- 92
- Nêutrons (A−Z)
- 146
- Elétrons
- 92
- Massa atômica
- 238,03 u
- Configuração
- 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 5f³ 6s² 6p⁶ 6d¹ 7s²
Modelo de Bohr
1913 · Niels Bohr
Os elétrons ocupam apenas estados de energia permitidos (níveis quantizados). A emissão ou absorção de luz corresponde à transição entre esses estados.
Representação didática
Os círculos concêntricos são uma representação didática de níveis de energia. O elétron não percorre uma trajetória circular definida — essa é a principal limitação conceitual do modelo.
Características, limitações e substituição
Principais características
- Níveis de energia quantizados (n = 1, 2, 3, …)
- Elétron não irradia energia enquanto permanece em um nível
- Transições entre níveis envolvem energia bem definida: ΔE = hν
O que o modelo explicou
- Séries espectrais do hidrogênio (Balmer, Lyman)
- Estabilidade do átomo em estados estacionários
- Relação entre cor da luz emitida e diferença de energia
Limitações
- Descreve bem apenas o hidrogênio e íons hidrogenoides
- Não explica a estrutura fina nem o desdobramento de linhas espectrais
- É incompatível com o princípio de incerteza: órbitas definidas não existem
Por que esse modelo foi substituído?
A mecânica quântica (Schrödinger, Heisenberg, Born, 1925-1926) substituiu órbitas por funções de onda e distribuições de probabilidade, descrevendo corretamente átomos multieletrônicos.
Fontes desta visualização
- Bohr, N. — Philosophical Magazine 26 (1913)
- NIST Atomic Spectra Database — níveis de energia atômicos