Protaktinij

Protaktinij je kemijski element z atomskim številom 91 (Pa), v 7. periodi, —. skupini in bloku f. Referenčno agregatno stanje pri sobni temperaturi: trdno. Elektronska konfiguracija: [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Atomsko število91

Standardna atomska masa231.03588(1)

Skupina—

Perioda7

Blokf

Elektronska konfiguracija[Rn] 5f2 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] 5f2 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 15.37 g/cm³. Tališče je 1 843 K (1 570 °C). Vrelišče je 4 273K (4 027 °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.

V praksi

Konkretni primeri uporabe

Znanstvene raziskave

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

Položaj v periodnem sistemu

Kaj pokažejo sosednji elementi

V bloku f lahko element neposredno primerjamo s sosedi: Aktinij, Torij, Protaktinij, Uran, Neptunij. 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 · 20 · 9 · 2

Gostota15.37 g/cm³

Tališče1 843 K (1 570 °C)

Vrelišče4 273K (4 027 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.5

Prva ionizacijska energija568 kJ/mol

Elektronska afiniteta53.03 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 Protaktinij je povezano z imenom William Crookes. Prepoznavanje elementa, priprava čistega vzorca in poznejša določitev njegovega atomskega števila niso nujno potekali istočasno.

Izotopi in atomska masa

Kako izotopska sestava spreminja številke

Standardna atomska masa je 231.03588(1). Vrednost opisuje značilno izotopsko sestavo naravnega zemeljskega materiala in ni masa enega določenega atoma.

Protaktinij 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

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