Chemisches Element · Referenzseite

61Pm

Promethium

Promethium ist Element 61 (Pm) in Periode 6, Gruppe — und im f-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Xe] 4f5 6s2.

Ordnungszahl61

Standard-AtomgewichtKein Standard-Atomgewicht

Gruppe—

Periode6

Blockf

Elektronenkonfiguration[Xe] 4f5 6s2

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei den Lanthanoiden wird vor allem die 4f-Unterschale aufgefüllt. Die Oxidationsstufe +3 dominiert einen großen Teil ihrer Chemie, während teilweise besetzte f-Orbitale besondere magnetische und optische Eigenschaften erzeugen.

Die Konfiguration [Xe] 4f5 6s2 zeigt f-Elektronen, die vergleichsweise stark abgeschirmt sind. Deshalb ähneln sich benachbarte Lanthanoide chemisch sehr stark und sind oft schwierig voneinander zu trennen.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Promethium bildet vor allem Verbindungen mit der Oxidationsstufe +3, darunter Oxide, Halogenide und Koordinationsverbindungen. Unterschiede in der f-Elektronenstruktur führen zu elementabhängigen magnetischen und lumineszenten Eigenschaften.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Promethium bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 7.26 g/cm³; Schmelzpunkt: 1 315 K (1 042 °C); Siedepunkt: 3 273 K (3 000 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Promethium vorkommt und wofür es verwendet wird

Promethium kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Nuklearbatterien, Wissenschaftliche Forschung und Leuchtfarbe eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Nuklearbatterien

Im Bereich „Nuklearbatterien“ wird Promethium in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Wissenschaftliche Forschung

Promethium wird vor allem erzeugt, isoliert oder gemessen, um atomare, chemische oder kernphysikalische Eigenschaften zu untersuchen; eine großtechnische Nutzung spielt dabei keine Rolle.

Leuchtfarbe

Im Bereich „Leuchtfarbe“ wird Promethium in einer geeigneten chemischen Form oder als Werkstoff eingesetzt. Welche Eigenschaft genutzt wird, hängt vom konkreten Material und vom technischen Zweck ab.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Promethium steht in Periode 6, Gruppe — und im f-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Praseodym, Neodym; rechts davon Samarium, Europium. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationLanthanoid

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 23 · 8 · 2

Dichte7.26 g/cm³

Schmelzpunkt1 315 K (1 042 °C)

Siedepunkt3 273 K (3 000 °C)

Pauling-Elektronegativität—

Erste Ionisierungsenergie539kJ/mol

Elektronenaffinität12.45 kJ/mol

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Promethium wird mit Chien Shiung Wu verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Für Promethium ist kein Standard-Atomgewicht angegeben. Dafür fehlt eine charakteristische, stabile natürliche Isotopenzusammensetzung, aus der ein terrestrischer Mittelwert gebildet werden könnte.

Promethium besitzt keine stabilen Isotope. Halbwertszeit und Zerfallsart sind deshalb wesentliche Angaben, wenn man seine Isotope vergleicht oder praktisch handhabt.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Promethium hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.