Марганец

Марганец - недаром считается химическим хамелеоном: известно большое число соединений, в которых он проявляет все промежуточные степени окисления от 0 до +7. А окраска этих соединений составляет богатейшую палитру: соли марганца(П) — нежного бледно-розового цвета, соединения марганца (III) — коричневые или вишнёвые, марганца (IV) — чёрные или коричневые, марганца (V) — ярко-синие, марганца (VI) — зелёные, а марганца (VII) — малиновые.

Марганец — твёрдый, хрупкий, тугоплавкий металл (tпл=1245 °С). На воздухе он окисляется, покрываясь тёмным налётом оксида. Получают Марганец, восстанавливая алюминием оксид Mn₂О₃, который образуется при прокаливании пиролюзита:

Двуокись марганца 4МnО₂ при 550 °С распадается на 2Мn₂О₃ и кислород О₂, а соединение Мn₂О₃+2Аl →2Мn+Аl₂О₃. Гидроксид марганца (II) Mn(ОН)2, выпадающий в виде осадка телесного цвета при действии щелочей на соли марганца (II), проявляет все свойства оснований. Кроме того, он быстро окисляется на воздухе, превращаясь в конечном счёте в гидратированный оксид марганца.

Металл уран

Металл уран - серебристый металл, тугоплавкий. Из всех представителей семейства актинидов наибольшее практическое значение имеет именно этот металл. Одно время, на заре ядерных исследований, XX век называли даже веком урана.

По внешнему виду металлический уран напоминает сталь: легко поддаётся ковке, полировке, прокатке, тугоплавок (tпл=1130 °С). Уран — плохой проводник тепла и электричества: его теплопроводность в 13 раз меньше теплопроводности меди.

Уран легко растворяется в азотной кислоте с образованием жёлтого раствора нитрата уранила (нитрата диоксоурана) UO₂(NO₃)₂, в котором уран находится в высшей степени окисления +6. Данное вещество может быть получено также при растворении в кислоте оксида урана (VI).

Светло-жёлтый гидроксид уранила UO₂(OH)₇, называемый иногда урановой кислотой, проявляет свойства амфотерного соединения. При растворении его в кислотах образуются соли уранила: UO₂(OH)₂+2HCl →UO₂Cl₂+2Н₂О, а при действии щелочей получаются уранаты — соли урановой кислоты:
2UO₂(NO₃)₂ + 6NH₃•Н₂О → (NH₄)₂U₂O₇+3Н₂О+4NH₄NO₃

Уран в земной коре содержится в больших количествах (4%), больше, чем кадмий, серебро, ртуть и висмут. Простейший минерал — уранинит UO_2+x. Это диоксид урана, подвергшийся частичному окислению кислородом воздуха либо кислородом, выделившимся в результате перестройки структуры оксида UO₂ при радиоактивном превращении металлического урана в металлический свинец: при этом образуется оксид свинца PbO, а избыточный кислород, выделяющийся в свободном виде, окисляет уран. Урановая руда считается богатой, если содержит от 0,5 до 1% урана. На заводах по переработке урановых руд уранинит обогащают, а затем отделяют уран от примесей и выделяют в виде оксида UO₂.

Для получения металлического урана диоксид урана переводят в тетрафторид:
UO₂+4HF →UF₄+2H₂O и потом восстанавливают металлотермически: UF₄+2Mg → t°U+2MgF₂

Ядерное топливо

Природный уран представляет собой смесь трёх изотопов: ²³⁵U (0,72%), ²³⁸U (99,274%) и ²³⁴U (0,006%). Ядерное топливо, в основном, это обогащенный изотоп урана ²³⁵U. Именно этот изотоп необходим для нужд ядерной техники