Neptunij

Neptunij je kemijski element z atomskim številom 93 (Np), v 7. periodi, —. skupini in bloku f. Referenčno agregatno stanje pri sobni temperaturi: trdno. Elektronska konfiguracija: [Rn] 5f4 6d1 7s2.

Atomsko število93

Standardna atomska masabrez standardne atomske mase

Skupina—

Perioda7

Blokf

Elektronska konfiguracija[Rn] 5f4 6d1 7s2

Elektronska zgradba

Kaj usmerja kemijsko obnašanje

Pri lantanoidih in aktinoidih se postopno zapolnjujejo f-orbitale. Zaradi majhnih energijskih razlik med bližnjimi stanji imajo ti elementi podobne, vendar ne povsem enake kemijske lastnosti.

Elektronska konfiguracija atoma je [Rn] 5f4 6d1 7s2. Število in energija valenčnih elektronov vplivata na tvorbo vezi, pogosta oksidacijska stanja in podobnost s sosednjimi elementi.

Kemijske oblike

Spojine, ioni in materiali

Najznačilnejše so ionske spojine in kompleksi, pri katerih se pogosto pojavlja oksidacijsko stanje +3. Pri aktinoidih so zaradi energijsko dostopnih orbital pogosta tudi druga oksidacijska stanja.

Fizikalno obnašanje

Agregatno stanje in fazni prehodi

Pri sobni temperaturi je referenčno agregatno stanje trdno. Gostota je navedena kot 20.20g/cm³. Tališče je 913 K (639.9 °C). Vrelišče je 4 447 K (4 174 °C). Na izmerjene vrednosti lahko vplivajo tlak, čistost vzorca in kristalna zgradba.

Pojavljanje in uporaba

Kje se element pojavlja in čemu služi

V praksi se s tem elementom srečujemo predvsem na področjih: Znanstvene raziskave in Jedrska fizika in kemija.

V praksi

Konkretni primeri uporabe

Znanstvene raziskave

Neptunij se na tem področju uporablja zaradi kombinacije svojih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Konkretna vloga je odvisna od oblike elementa, čistosti in zahtev posamezne uporabe.

Jedrska fizika in kemija

V tej uporabi so pomembne jedrske lastnosti določenih izotopov elementa Neptunij. Uporaba je vezana na točno določen izotop in zahteva specializiran nadzor materiala ter sevanja.

Položaj v periodnem sistemu

Kaj pokažejo sosednji elementi

V bloku f lahko element neposredno primerjamo s sosedi: Protaktinij, Uran, Neptunij, Plutonij, Americij. Takšna primerjava pomaga slediti spremembam elektronske konfiguracije, atomskega polmera in kemijskih lastnosti v nizu lantanoidov ali aktinoidov.

Referenčni podatki

Fizikalne in atomske lastnosti

Razvrstitevaktinoid

Agregatno stanje pri sobni temperaturitrdno

Elektronske lupine2 · 8 · 18 · 32 · 22 · 9 · 2

Gostota20.20g/cm³

Tališče913 K (639.9 °C)

Vrelišče4 447 K (4 174 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.36

Prva ionizacijska energija604.5 kJ/mol

Elektronska afiniteta45.85 kJ/mol

Vrednosti se nanašajo na element ali nevtralni atom, kjer je to smiselno. Fizikalni podatki so lahko odvisni od alotropske oblike, tlaka in pogojev merjenja.

Zgodovina

Odkritje in prepoznavanje

Odkritje oziroma prepoznavanje elementa z imenom Neptunij je povezano z imenom Edwin McMillan. Prepoznavanje elementa, priprava čistega vzorca in poznejša določitev njegovega atomskega števila niso nujno potekali istočasno.

Izotopi in atomska masa

Kako izotopska sestava spreminja številke

Neptunij nima standardne atomske mase. Za ta element ni značilne naravne izotopske mešanice, iz katere bi lahko izračunali stabilno povprečno vrednost.

Neptunij nima stabilnega izotopa. Njegovi izotopi so radioaktivni, zato so pri meritvah in delu z elementom pomembni razpolovni časi in načini razpada.

Varnost

Ravnanje in izpostavljenost

Neptunij je radioaktiven. Delo zahteva radiološke ukrepe, prilagojene konkretnemu izotopu, aktivnosti, vrsti sevanja in kemijski obliki snovi.