Protaktiinium

Protaktiinium on keemiline element aatomnumbriga 91 ja sümboliga Pa. See paikneb perioodis 7, rühmas —, f-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Aatomnumber91

Standardne aatommass231.03588(1)

Rühm—

Periood7

Plokkf

Elektronkonfiguratsioon[Rn] 5f2 6d1 7s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Protaktiinium kuulub aktinoidide hulka, mille keemias osalevad 5f-, 6d- ja 7s-orbitaalid. Varasematel aktinoididel esineb mitu oksüdatsiooniastet, raskematel muutub +3 järjest olulisemaks.

Kõik aktinoidid on radioaktiivsed. Isotoopide stabiilsus ja poolestusaeg on nende keemia lahutamatu osa, eriti elementidel, mida leidub ainult jälgedena või tuleb kunstlikult valmistada.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Protaktiinium moodustab oksiide, halogeniide ja koordinatsiooniühendeid. Varasematel aktinoididel on kättesaadav mitu oksüdatsiooniastet; kõigi isotoopide radioaktiivsus seob nende keemia vältimatult radiokeemiaga.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 15.37 g/cm³. Sulamispunkt on 1 843 K (1 570 °C). Keemispunkt on 4 273K (4 027 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus protaktiinium leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub protaktiinium eelkõige järgmiste valdkondadega: teadusuuringud. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Teadusuuringud

Protaktiinium valmistatakse, eraldatakse või mõõdetakse peamiselt aatomi-, tuuma- ja perioodiliste trendide uurimiseks, mitte suuremahuliseks kaubanduslikuks kasutuseks.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Protaktiinium paikneb perioodis 7. f-ploki järjestus võimaldab seda võrrelda vahetult naabruses olevate lantanoidide või aktinoididega ning jälgida omaduste järkjärgulist muutumist.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonaktinoid

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Tihedus15.37 g/cm³

Sulamispunkt1 843 K (1 570 °C)

Keemispunkt4 273K (4 027 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.5

Esimene ionisatsioonienergia568 kJ/mol

Elektronafiinsus53.03 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Protaktiinium avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga William Crookes. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 231.03588(1). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Protaktiiniuml ei ole stabiilset isotoopi. Tema isotoobid on radioaktiivsed ning poolestusajad ja lagunemisviisid on mõõtmisel, käitlemisel ja kasutamisel olulised.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Protaktiinium on radioaktiivne. Sellega töötamine nõuab isotoobile, aktiivsusele, kiirgusliigile ja keemilisele vormile vastavaid kiirguskaitsemeetmeid.