Протактиний

Протактиний е химичен елемент с атомен номер 91 (Pa), разположен в период 7, група — и блок f. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Атомен номер91

Стандартна атомна маса231.03588(1)

Група—

Период7

Блокf

Електронна конфигурация[Rn] 5f2 6d1 7s2

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

Химията на актинидите включва орбиталите 5f, 6d и 7s. Ранните актиниди могат да проявяват няколко степени на окисление, а при по-тежките представители степента +3 става все по-важна.

Всички актиниди са радиоактивни. Затова ядрената стабилност и периодът на полуразпад на изотопите са неразделна част от тяхната химия, особено при елементи, които съществуват само в следови количества или се получават изкуствено.

Химични форми

Съединения, йони и материали

Актинидите образуват оксиди, халогениди и координационни съединения, като при ранните представители са достъпни няколко степени на окисление. Тяхната химия не може да се отдели от радиохимията, защото всички изотопи са радиоактивни и съставът на пробата може да се изменя вследствие на разпад.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 15.37 g/cm³. Температурата на топене е 1 843 K (1 570 °C). Температурата на кипене е 4 273K (4 027 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща протактиний и за какво се използва

На практика протактиний се среща в приложения като Научни изследвания.

На практика

Конкретни примери за приложение

Научни изследвания

Протактиний се получава, изолира или измерва главно за изследване на атомни, ядрени и периодични закономерности, а не за масова търговска употреба.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Протактиний е в период 7. В показаната последователност на f блока той се намира между thorium и uranium. Тази последователност позволява пряко сравнение със съседните елементи от f блока.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияактинид

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Плътност15.37 g/cm³

Температура на топене1 843 K (1 570 °C)

Температура на кипене4 273K (4 027 °C)

Електроотрицателност по Полинг1.5

Първа йонизационна енергия568 kJ/mol

Електронен афинитет53.03 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на протактиний се свързва с William Crookes. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 231.03588(1). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Протактиний няма стабилен изотоп. Изотопите му са радиоактивни и техните периоди на полуразпад и начини на разпад са важни при измерване, работа или употреба на елемента.

Безопасност

Работа и експозиция

Протактиний е радиоактивен. Работата с него изисква радиационен контрол, съобразен с изотопа, активността, вида на излъчването и химичната форма.