Protoattinio

Il protoattinio è l’elemento 91 (Pa), nel periodo 7, gruppo — e blocco f. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Numero atomico91

Peso atomico standard231.03588(1)

Gruppo—

Periodo7

Bloccof

Configurazione elettronica[Rn] 5f2 6d1 7s2

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

La chimica degli attinidi coinvolge orbitali 5f, 6d e 7s. I primi membri possono mostrare diversi stati di ossidazione, mentre nei più pesanti lo stato +3 diventa spesso più importante.

Tutti gli attinidi sono radioattivi. La configurazione [Rn] 5f2 6d1 7s2 deve quindi essere considerata insieme alla stabilità nucleare e alla vita media degli isotopi disponibili.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Il protoattinio forma ossidi, alogenuri e ioni complessi in diversi stati di ossidazione. La chimica disponibile dipende fortemente dall’isotopo e dalla quantità di materiale che può essere manipolata.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del protoattinio è solido. Tra i dati riportati: densità 15.37 g/cm³, punto di fusione 1 843 K (1 570 °C), punto di ebollizione 4 273K (4 027 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il protoattinio

Il protoattinio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Ricerca scientifica; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Ricerca scientifica

Il protoattinio viene studiato in ricerca per chiarire proprietà atomiche, nucleari, chimiche o dei materiali che non sono accessibili con elementi più comuni.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il protoattinio si trova nel periodo 7, gruppo — e blocco f. Nel riquadro compaiono gli elementi vicini mostrati nel riquadro. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazioneattinide

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Densità15.37 g/cm³

Punto di fusione1 843 K (1 570 °C)

Punto di ebollizione4 273K (4 027 °C)

Elettronegatività di Pauling1.5

Prima energia di ionizzazione568 kJ/mol

Affinità elettronica53.03 kJ/mol

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del protoattinio è associata a William Crookes. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 231.03588(1). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Il protoattinio non possiede isotopi stabili. Vita media e modalità di decadimento diventano quindi dati essenziali per confrontarne gli isotopi e valutarne la manipolazione.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

I rischi associati al protoattinio dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.