Protactinium

Protactinium (Pa) er grunnstoff 91, et actinid i gruppe —, periode 7 og f-blokken. Elektronkonfigurasjonen [Rn] 5f2 6d1 7s2 bidrar til å forklare binding og reaktivitet; referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff.

Atomnummer91

Standard atomvekt231.03588(1)

Gruppe—

Periode7

Blokkf

Elektronkonfigurasjon[Rn] 5f2 6d1 7s2

Elektronstruktur

Hva styrer kjemien?

Hos aktinidene spiller 5f-, 6d- og 7s-orbitalene en rolle. De tidlige aktinider kan have flere oksidasjonstrinn; for de tungere blir +3 ofte mer framtredende.

Alle aktinider er radioaktive. For protactinium er konfigurationen [Rn] 5f2 6d1 7s2, isotopsammensetningen og halveringstiden derfor nært knyttet til både kjemi og praktisk bruk.

Kjemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Actinider danner oxider, halogenider og koordinationsforbindelser i flere oksidasjonstrinn. Radioaktivitet og isotopsammensetning er sentrale for både karakterisering og håndtering.

Fysisk oppførsel

Tilstand og faseoverganger

Referansetilstanden ved romtemperatur er fast stoff. Den oppgitte tettheten er 15.37 g/cm³. Smeltepunktet er oppgitt til 1 843 K (1 570 °C). Kokepunktet er oppgitt til 4 273K (4 027 °C). Trykk, renhet, allotropi og krystallstruktur kan forskyde målte fysiske verdier.

Forekomst og bruk

Hvor protactinium finnes og brukes

I praksis møter man protactinium blant annet i sammenhenger som vitenskapelig forskning.

I praksis

Konkrete bruksområder

Vitenskapelig forskning

Protactinium spiller en rolle i vitenskapelig forskning. Den relevante egenskapen avhenger av den kjemiske form, sammensetningen og materialet eller prosessen, der grunnstoffet inngår.

Plassering i periodesystemet

Hva naboene forteller

Protactinium ligger i periode 7 og i f-blokserien. I det viste nabolaget finnes blant annet Actinium, Thorium, Uranium, Neptunium. Sammenligning gjennom serien viser gradvise endringer i atomradius, elektronstruktur og kjemisk oppførsel.

Referansedata

Fysiske og atomære egenskaper

Klassifiseringactinid

Tilstand ved romtemperaturfast stoff

Elektronskall2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Tetthet15.37 g/cm³

Smeltepunkt1 843 K (1 570 °C)

Kokepunkt4 273K (4 027 °C)

Pauling-elektronegativitet1.5

Første ioniseringsenergi568 kJ/mol

Elektronavfinitet53.03 kJ/mol

Verdiene beskriver grunnstoffet eller det nøytrale atom, der det er relevant. Fysiske data kan avhenge av allotropi, trykk, renhet og måleforhold.

Historie

Oppdagelse og identifikasjon

Oppdagelsen av protactinium forbindes i denne historiske registreringen med William Crookes. Anerkjennelse som grunnstoff, isolering av en ren prøve og den senere definisjon via atomnummer skjedde ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensetningen endrer tallene

Standard atomvekten er 231.03588(1). Verdien beskriver den naturlige isotopsammensetning i jordisk materiale og er ikke massen til ett bestemt atom.

Protactinium har ingen stabile isotoper. Isotopene er radioaktive, så halveringstid og henfallstype er viktige ved måling, bruk og sikker håndtering.

Sikkerhet

Håndtering og eksponering

Protactinium er radioaktivt. Risikoen avhenger av isotop, aktivitet, strålingstype, halveringstid, kjemisk form og eksponeringsvei; egnede radiologiske og kjemiske sikkerhetstiltak er derfor nødvendige.