Protactiniu

Protactiniu este elementul chimic cu numărul atomic 91 și simbolul Pa; se află în perioada 7, grupa —, blocul f. Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Configurația electronică: [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Număr atomic91

Masă atomică standard231.03588(1)

Grupă—

Perioadă7

Blocf

Configurație electronică[Rn] 5f2 6d1 7s2

Structură electronică

Ce îi determină chimia

Chimia actinidelor implică orbitalii 5f, 6d și 7s. Actinidele timpurii pot avea mai multe stări de oxidare, iar pentru membrii mai grei starea +3 devine tot mai importantă.

Toate actinidele sunt radioactive. Stabilitatea nucleară și timpul de înjumătățire al izotopilor sunt astfel inseparabile de chimie, mai ales pentru elementele care apar doar în urme sau trebuie produse artificial.

Forme chimice

Compuși, ioni și materiale

Actinidele formează oxizi, halogenuri și compuși de coordonație, iar pentru membrii timpurii sunt accesibile mai multe stări de oxidare. Chimia lor nu poate fi separată de radiochimie deoarece toți izotopii sunt radioactivi, iar compoziția probei se poate modifica prin dezintegrare.

Comportament fizic

Stare și tranziții de fază

Starea de referință la temperatura camerei este solidă. Densitatea indicată este 15.37 g/cm³. Punctul de topire este 1 843 K (1 570 °C). Punctul de fierbere este 4 273K (4 027 °C). Presiunea, puritatea și structura cristalină pot modifica proprietățile fizice măsurate.

Răspândire și utilizări

Unde se găsește și cum este utilizat protactiniu

În practică, acest element apare în domenii precum cercetare științifică.

În practică

Exemple de utilizări reale

Cercetare științifică

Acest element este produs, izolat sau măsurat în principal pentru a testa tendințe atomice, nucleare și periodice, nu pentru utilizare comercială în cantități mari.

Poziție în tabelul periodic

Ce ne spun elementele vecine

Protactiniu se află în perioada 7. În secvența blocului f prezentată aici, elementele vecine sunt toriu și uraniu. Această secvență permite compararea directă cu elementele învecinate din blocul f.

Date de referință

Proprietăți fizice și atomice

Clasificareactinidă

Stare la temperatura camereisolid

Straturi electronice2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Densitate15.37 g/cm³

Punct de topire1 843 K (1 570 °C)

Punct de fierbere4 273K (4 027 °C)

Electronegativitate Pauling1.5

Prima energie de ionizare568 kJ/mol

Afinitate electronică53.03 kJ/mol

Valorile descriu elementul sau atomul neutru, după caz. Datele fizice pot depinde de alotrop, presiune și condițiile de măsurare.

Istorie

Descoperire și identificare

Descoperirea elementului este asociată cu William Crookes. Recunoașterea elementului, izolarea unei probe pure și atribuirea numărului atomic modern nu au avut neapărat loc în același moment.

Izotopi și masă atomică

Cum influențează compoziția izotopică valorile

Masa atomică standard este 231.03588(1). Această valoare se referă la compoziția izotopică a materialului terestru natural, nu la masa unui anumit atom.

Acest element nu are izotopi stabili. Izotopii săi sunt radioactivi, iar timpii de înjumătățire și modurile de dezintegrare devin importante ori de câte ori elementul este măsurat, manipulat sau utilizat.

Siguranță

Manipulare și expunere

Acest element este radioactiv. Lucrul cu el necesită măsuri de protecție radiologică adaptate izotopului, activității, tipului de radiație și formei chimice.