Protaktinij

Protaktinij je kemijski element s atomskim brojem 91 (Pa), smješten u 7. periodi, —. skupini i bloku f. Referentno agregatno stanje pri sobnoj temperaturi: čvrsto. Elektronska konfiguracija: [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Atomski broj91

Standardna atomska masa231.03588(1)

Skupina—

Perioda7

Blokf

Elektronska konfiguracija[Rn] 5f2 6d1 7s2

Elektronska struktura

Što određuje kemijsko ponašanje

Kod lantanoida i aktinoida postupno se popunjavaju f-orbitale. Zbog malih energetskih razlika među bliskim stanjima ti elementi imaju slična, ali ne potpuno jednaka kemijska svojstva.

Elektronska konfiguracija atoma je [Rn] 5f2 6d1 7s2. Broj i energija valentnih elektrona utječu na stvaranje veza, uobičajena oksidacijska stanja i sličnost sa susjednim elementima.

Kemijski oblici

Spojevi, ioni i materijali

Najtipičniji su ionski spojevi i kompleksi u kojima je oksidacijsko stanje +3 često važno. Kod aktinoida se zbog energetski dostupnih orbitala pojavljuju i druga oksidacijska stanja.

Fizikalno ponašanje

Agregatno stanje i fazni prijelazi

Pri sobnoj temperaturi referentno agregatno stanje je čvrsto. Gustoća je navedena kao 15.37 g/cm³. Talište je 1 843 K (1 570 °C). Vrelište je 4 273K (4 027 °C). Na izmjerene vrijednosti mogu utjecati tlak, čistoća uzorka, alotropski oblik i kristalna struktura.

Pojavnost i primjene

Gdje se element nalazi i čemu služi

U praksi se s ovim elementom susrećemo ponajprije u područjima: Znanstvena istraživanja.

U praksi

Konkretni primjeri primjene

Znanstvena istraživanja

Protaktinij se na ovom području primjenjuje zbog kombinacije svojih fizikalnih i kemijskih svojstava. Konkretna uloga ovisi o obliku elementa, čistoći i zahtjevima pojedine primjene.

Položaj u periodnom sustavu

Što pokazuju susjedni elementi

U bloku f element se može izravno usporediti sa susjedima: Aktinij, Torij, Protaktinij, Uranij, Neptunij. Takva usporedba pomaže pratiti promjene elektronske konfiguracije, atomskog polumjera i kemijskih svojstava kroz niz lantanoida ili aktinoida.

Referentni podaci

Fizikalna i atomska svojstva

Razvrstavanjeaktinoid

Agregatno stanje pri sobnoj temperaturičvrsto

Elektronske ljuske2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Gustoća15.37 g/cm³

Talište1 843 K (1 570 °C)

Vrelište4 273K (4 027 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.5

Prva energija ionizacije568 kJ/mol

Elektronski afinitet53.03 kJ/mol

Vrijednosti se odnose na element ili neutralni atom gdje je to primjenjivo. Fizikalni podaci mogu ovisiti o alotropskom obliku, tlaku i uvjetima mjerenja.

Povijest

Otkriće i identifikacija

Uz otkriće ili prepoznavanje elementa Protaktinij u izvornoj se bilješci navodi ime William Crookes. Prepoznavanje posebnog elementa, priprava dovoljno čistog uzorka i kasnije određivanje atomskog broja nisu nužno bili isti povijesni događaj.

Izotopi i atomska masa

Kako izotopski sastav mijenja brojčane vrijednosti

Standardna atomska masa iznosi 231.03588(1). Ta vrijednost opisuje tipičan izotopski sastav prirodnog materijala na Zemlji i nije masa jednog određenog atoma.

Protaktinij nema stabilan izotop. Svi njegovi izotopi radioaktivni su, pa su pri mjerenju i radu važni njihovi poluživoti i načini raspada.

Sigurnost

Rukovanje i izlaganje

Protaktinij je radioaktivan. Rad zahtijeva radiološke mjere prilagođene konkretnom izotopu, aktivnosti, vrsti zračenja i kemijskom obliku tvari.