Το προκτατίνιο είναι ένα ραδιενεργό στοιχείο που προβλεπόταν να υπάρχει το 1871 από τον Mendeleev, αν και δεν ανακαλύφθηκε μέχρι το 1917 ή απομονωμένο μέχρι το 1934. Το στοιχείο έχει ατομικός αριθμός 91 και σύμβολο στοιχείου Όπως τα περισσότερα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα, το protactinium είναι ένα μεταλλικό χρώμα ασημί. Ωστόσο, το μέταλλο είναι επικίνδυνο για να χειριστεί γιατί και οι ενώσεις του είναι τοξικές και ραδιενεργές. Εδώ είναι χρήσιμα και ενδιαφέροντα γεγονότα στοιχείου Pa:
Ονομα: Το Protactinium (προηγουμένως brevium και στη συνέχεια protoactinium, αλλά το IUPAC συντόμευσε το όνομα σε protactinium το 1949 για να διευκρινίσει το όνομα του στοιχείου)
Ατομικός αριθμός: 91
Σύμβολο: Pa
Ατομικό βάρος: 231.03588
Ανακάλυψη: Fajans & Gohring 1913; Fredrich Soddy, John Cranston, Otto Hahn, Lise Meitner 1917 (Αγγλία / Γαλλία). Ο Ντμίτρι Μεντελλέεφ προέβλεψε την ύπαρξη ενός στοιχείου μεταξύ θορίου και ουρανίου στον περιοδικό πίνακα. Ωστόσο, η ομάδα ακτινιδών δεν ήταν γνωστή την εποχή εκείνη. Ο William Crookes απομονώθηκε protactinium από το ουράνιο το 1900, αλλά δεν ήταν σε θέση να το χαρακτηρίσει, οπότε δεν παίρνει πίστωση για την ανακάλυψη. Το Protactinium δεν απομονώθηκε ως καθαρό στοιχείο μέχρι το 1934 από τον Aristid von Grosse.
Ηλεκτρονική διαμόρφωση: [Rn] 7s2 5στ2 6δ1
Προέλευση λέξης: Ελληνικά protos, που σημαίνει «πρώτα». Fajans και Gohring το 1913 ονομάστηκε το στοιχείο brevium, επειδή το ισότοπο που ανακάλυψε, Pa-234, ήταν βραχύβια. Όταν το Pa-231 αναγνωρίστηκε από τον Hahn και τον Meitner το 1918, υιοθετήθηκε το όνομα πρωτόκτινινο επειδή το όνομα αυτό θεωρήθηκε να είναι πιο συνεπής με τα χαρακτηριστικά του πλέον άφθονου ισότοπου (το protactinium σχηματίζει ακτινίδιο όταν είναι ραδιενεργά διασπάσεις). Το 1949, το όνομα πρωτοκαστίνιο συντομεύθηκε σε προτακτίνιο.
Ισότοπα: Το προκτατίνιο έχει 13 ισότοπα. Το πιο συνηθισμένο ισότοπο είναι το Pa-231, το οποίο έχει χρόνο ημιζωής 32.500 χρόνια. Το πρώτο ισότοπο που ανακαλύφθηκε ήταν το Pa-234, το οποίο ονομαζόταν επίσης UX2. Το Pa-234 είναι ένα βραχύβιο μέλος της φυσικώς ενυπάρχουσας σειράς αποσύνθεσης U-238. Το μακροχρόνιο ισότοπο, Pa-231, αναγνωρίστηκε από τους Hahn και Meitner το 1918.
Ιδιότητες: ο ατομικό βάρος το protactinium είναι 231.0359, το σημείο τήξης του είναι <1600 ° C, το ειδικό βάρος υπολογίστηκε ότι είναι 15.37, με σθένος 4 ή 5. Το Protactinium έχει λαμπερή μεταλλική λάμψη που διατηρείται για λίγο στον αέρα. Το στοιχείο είναι υπεραγώγιμο κάτω από 1.4K. Αρκετές ενώσεις protactinium είναι γνωστές, μερικές από τις οποίες είναι έγχρωμες. Το Protactinium είναι ένας άλφα εκπομπός (5.0 MeV) και είναι ένας ακτινολογικός κίνδυνος που απαιτεί ειδικό χειρισμό. Το Protactinium είναι ένα από τα σπανιότερα και πιο ακριβά φυσικά στοιχεία.
Πηγές: Το στοιχείο παρουσιάζεται σε γκρεμό σε βαθμό περίπου 1 μέρος Pa-231 έως 10 εκατομμύρια μέρη μετάλλων. Γενικά, η Ρα εμφανίζεται μόνο σε συγκέντρωση μερικών τμημάτων ανά τρισεκατομμύριο στο φλοιό της Γης. Ενώ απομονώθηκε αρχικά από μεταλλεύματα ουρανίου, σήμερα το protactinium κατασκευάζεται ως ενδιάμεσο σχάσης σε πυρηνικούς αντιδραστήρες υψηλής θερμοκρασίας θόριο.
Άλλα ενδιαφέροντα γεγονότα Protactinium
- Σε διάλυμα, η κατάσταση οξειδώσεως +5 συνδυάζεται γρήγορα με ιόντα υδροξειδίου για να σχηματίσει (ραδιενεργά) στερεά υδροξυ-οξειδίου που προσκολλώνται στην επιφάνεια του δοχείου.
- Το Protactinium δεν έχει σταθερά ισότοπα.
- Ο χειρισμός του protactinium είναι παρόμοιος με αυτόν του πλουτωνίου, λόγω της ισχυρής ραδιενέργειας του.
- Ακόμη και αν δεν ήταν ραδιενεργός, το protactinium θα παρουσίαζε κίνδυνο για την υγεία επειδή το στοιχείο είναι επίσης ένα τοξικό μέταλλο.
- Η μεγαλύτερη ποσότητα προκτατινίου που ελήφθη μέχρι σήμερα ήταν 125 γραμμάρια, τα οποία η Μεγάλη Βρετανική Αρχή Ατομικής Ενέργειας εξήγαγε από 60 τόνους πυρηνικών αποβλήτων.
- Αν και το protactinium έχει λίγες χρήσεις πέραν των ερευνητικών σκοπών, μπορεί να συνδυαστεί με τα ισότοπα θορίου-230 έως σήμερα θαλάσσια ιζήματα.
- Το εκτιμώμενο κόστος ενός gram protactinium είναι περίπου $ 280.
Ταξινόμηση στοιχείων: Ραδιενεργών σπάνιων γαιών (Ακτινίδιο)
Πυκνότητα (g / cc): 15.37
Σημείο τήξης (K): 2113
Σημείο ζέσης (K): 4300
Εμφάνιση: ασημένιο-λευκό, ραδιενεργό μέταλλο
Ατομική ακτίνα (pm): 161
Ατομικός Όγκος (cc / mol): 15.0
Ιονική ακτίνα: 89 (+ 5ε) 113 (+ 3ε)
Ειδική θερμότητα (@ 20 ° C J / g mol): 0.121
Θερμοκρασία σύντηξης (kJ / mol): 16.7
Εξάτμιση θερμότητας (kJ / mol): 481.2
Pauling Αρνητικότητα Αριθμός: 1.5
Όρια οξείδωσης: 5, 4
Δομή δικτυώματος: Τετράγωνος
Σταθερό πλέγμα (Å): 3.920
Πηγές
- Emsley, John (2011). Τα δομικά στοιχεία της φύσης: Ένας οδηγός A-Z για τα στοιχεία. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Greenwood, Norman Ν.; Earnshaw, Alan (1997). Χημεία των στοιχείων (2η έκδ.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
- Hammond, C. R. (2004). Τα Στοιχεία, στο Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής (81η έκδ.). CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- Weast, Robert (1984). CRC, Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής. Boca Raton, Φλόριντα: Εκδόσεις Χημικών Ελαστικών Εταιρειών. ISBN 0-8493-0464-4.
Επιστροφή στο Περιοδικός Πίνακας