Element químic · fitxa de referència
94Pu

Plutoni

El plutoni és l’element 94 (Pu), situat al període 7, grup — i bloc f. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Rn] 5f6 7s2.

Nombre atòmic94
Pes atòmic estàndardSense pes atòmic estàndard
Grup—
Període7
Blocf
Configuració electrònica[Rn] 5f6 7s2
Estructura electrònica

Què determina la seva química

La química dels actínids implica els orbitals 5f, 6d i 7s. Els primers membres poden presentar diversos estats d’oxidació; en els més pesants, l’estat +3 adquireix més importància.

Tots els actínids són radioactius. L’estabilitat nuclear i la semivida dels isòtops formen una part inseparable del seu estudi químic, sobretot quan només se’n disposa de quantitats minúscules.

Formes químiques

Compostos, ions i materials

El plutoni forma òxids, halurs i compostos de coordinació. En els actínids primerencs poden coexistir diversos estats d’oxidació; a més, la radioactivitat de tots els seus isòtops condiciona l’estudi dels compostos.

Comportament físic

Estat i canvis de fase

A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 19.82 g/cm³. El punt de fusió és 913.0 K (639.9 °C). El punt d’ebullició és 3 501K (3 232 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.

Presència i aplicacions

On es troba el plutoni i per a què s’utilitza

A la pràctica, el plutoni es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com energia nuclear, sistemes d’energia espacial i recerca científica. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.

A la pràctica

Exemples d’usos reals

Energia nuclear

El plutoni és rellevant en cicles de combustible nuclear o en recerca sobre sistemes d’energia nuclear.

Sistemes d’energia espacial

Isòtops o compostos de plutoni poden intervenir en sistemes espacials de generació de calor o electricitat quan l’energia solar és limitada.

Recerca científica

El plutoni es produeix, aïlla o mesura principalment per estudiar tendències atòmiques, nuclears i periòdiques, més que per a un ús comercial a gran escala.

Posició periòdica

Què indiquen els elements veïns

El plutoni és al període 7, grup — i bloc f. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com urani, neptuni, americi i curi. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.

Dades de referència

Propietats físiques i atòmiques

Classificacióactínid
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 8 · 18 · 32 · 24 · 8 · 2
Densitat19.82 g/cm³
Punt de fusió913.0 K (639.9 °C)
Punt d’ebullició3 501K (3 232 °C)
Electronegativitat de Pauling1.28
Primera energia d’ionització581.4kJ/mol
Afinitat electrònica—

Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.

Història

Descobriment i identificació

El descobriment del plutoni s’associa a Glenn T. El reconeixement de l’element, l’aïllament d’una mostra i la identificació moderna mitjançant el nombre atòmic no sempre van tenir lloc al mateix temps.

Isòtops i pes atòmic

Com afecta els valors la composició isotòpica

El plutoni no té un pes atòmic estàndard. No existeix una mescla isotòpica terrestre característica i estable que permeti calcular una mitjana d’abundàncies.

El plutoni no té isòtops estables. Els seus isòtops són radioactius, de manera que la semivida i el mode de desintegració són dades essencials per estudiar-lo.

Seguretat

Manipulació i exposició

El plutoni és radioactiu. El seu estudi requereix controls radiològics adequats a l’isòtop, l’activitat, el tipus de radiació i la forma química.