Protaktinium

Protaktinium ialah unsur kimia dengan nombor atom 91 dan simbol Pa. Unsur ini terletak pada kala 7, kumpulan —, blok f. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Nombor atom91

Berat atom piawai231.03588(1)

Kumpulan—

Kala7

Blokf

Konfigurasi elektron[Rn] 5f2 6d1 7s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Kimia aktinida melibatkan orbital 5f, 6d dan 7s. Unsur awal siri ini boleh menunjukkan beberapa keadaan pengoksidaan, manakala keadaan +3 menjadi semakin penting bagi unsur yang lebih berat.

Konfigurasi elektron Protaktinium ialah [Rn] 5f2 6d1 7s2. Semua aktinida bersifat radioaktif, jadi kestabilan nukleus, separuh hayat dan jenis pereputan perlu dibaca bersama sifat kimianya.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Protaktinium boleh membentuk oksida, halida dan kompleks koordinasi. Oleh sebab semua aktinida radioaktif, bentuk kimianya perlu difahami bersama radiokimia, isotop dan kestabilan nukleus.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 15.37 g/cm³. Takat leburnya 1 843 K (1 570 °C). Takat didihnya 4 273K (4 027 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Protaktinium ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Protaktinium ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan penyelidikan saintifik. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Penyelidikan saintifik

Protaktinium terutamanya dihasilkan, diasingkan atau diukur dalam eksperimen untuk menguji trend atom, nuklear dan berkala; unsur ini tidak mempunyai kegunaan komersial berskala besar.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Protaktinium terletak pada kala 7 dalam siri blok f. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Aktinium; Torium; Uranium; Neptunium. Perbandingan sepanjang siri ini membantu menunjukkan perubahan beransur-ansur pada jejari atom, konfigurasi elektron, keadaan pengoksidaan serta sifat magnet atau optik.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanaktinida

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Ketumpatan15.37 g/cm³

Takat lebur1 843 K (1 570 °C)

Takat didih4 273K (4 027 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.5

Tenaga pengionan pertama568 kJ/mol

Afiniti elektron53.03 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Protaktinium dikaitkan dengan William Crookes. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 231.03588(1). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Protaktinium tidak mempunyai isotop stabil. Isotopnya radioaktif; separuh hayat dan mod pereputan menjadi data penting dalam pengukuran, penyelidikan dan aplikasi.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Protaktinium bersifat radioaktif. Pengendaliannya memerlukan kawalan sinaran yang disesuaikan dengan isotop, aktiviti, jenis sinaran dan bentuk kimia sampel.