Protactini

Protactini là nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử 91, ký hiệu Pa. Nó nằm ở chu kỳ 7, nhóm —, khối f. Ở nhiệt độ phòng, trạng thái tham chiếu là rắn; cấu hình electron là [Rn] 5f2 6d1 7s2.

Số hiệu nguyên tử91

Nguyên tử khối chuẩn231.03588(1)

Nhóm—

Chu kỳ7

Khốif

Cấu hình electron[Rn] 5f2 6d1 7s2

Cấu trúc electron

Yếu tố nào chi phối hóa học của nguyên tố

Hóa học của họ actini liên quan đến các orbital 5f, 6d và 7s. Các nguyên tố đầu dãy actini có thể đạt nhiều trạng thái oxi hóa, còn ở các nguyên tố nặng hơn trạng thái +3 ngày càng quan trọng.

Cấu hình electron của Protactini là [Rn] 5f2 6d1 7s2. Mọi nguyên tố họ actini đều phóng xạ, vì vậy độ bền hạt nhân và chu kỳ bán rã của đồng vị luôn gắn chặt với hóa học, đặc biệt ở các nguyên tố chỉ tồn tại với lượng vết hoặc phải được tổng hợp nhân tạo.

Các dạng hóa học

Hợp chất, ion và vật liệu

Protactini có thể tạo oxide, halide và phức chất phối trí. Ở các nguyên tố đầu dãy actini có thể tồn tại nhiều trạng thái oxi hóa; vì mọi đồng vị đều phóng xạ, hóa học của chúng luôn gắn với hóa phóng xạ và độ bền của đồng vị.

Tính chất vật lý

Trạng thái và chuyển pha

Trạng thái tham chiếu ở nhiệt độ phòng là rắn. Mật độ được liệt kê là 15.37 g/cm³. Điểm nóng chảy là 1 843 K (1 570 °C). Điểm sôi là 4 273K (4 027 °C). Áp suất, độ tinh khiết, cấu trúc tinh thể hoặc dạng thù hình có thể làm thay đổi các giá trị vật lý đo được.

Sự hiện diện và ứng dụng

Protactini được gặp và sử dụng ở đâu

Trong thực tế, Protactini thường được gặp trong các ứng dụng liên quan đến nghiên cứu khoa học. Tùy trường hợp, tính chất được khai thác có thể thuộc về nguyên tố tinh khiết, một hợp chất, hợp kim hoặc một đồng vị cụ thể.

Trong thực tế

Ví dụ về các ứng dụng thực tế

Nghiên cứu khoa học

Protactini chủ yếu được tạo ra, tách hoặc đo trong nghiên cứu nhằm kiểm tra các xu hướng nguyên tử, hạt nhân và tuần hoàn; nó không có ứng dụng thương mại ở quy mô lớn.

Vị trí tuần hoàn

Các nguyên tố lân cận cho biết điều gì

Protactini nằm ở chu kỳ 7 trong dãy f. Các nguyên tố lân cận được hiển thị ở đây gồm Actini, Thori, Urani và Neptuni. So sánh theo dãy này giúp thấy sự biến đổi tuần tự của bán kính nguyên tử, cấu hình electron, trạng thái oxi hóa và các tính chất từ hoặc quang học.

Dữ liệu tham khảo

Tính chất vật lý và nguyên tử

Phân loạihọ actini

Trạng thái ở nhiệt độ phòngrắn

Các lớp electron2 · 8 · 18 · 32 · 20 · 9 · 2

Mật độ15.37 g/cm³

Điểm nóng chảy1 843 K (1 570 °C)

Điểm sôi4 273K (4 027 °C)

Độ âm điện Pauling1.5

Năng lượng ion hóa thứ nhất568 kJ/mol

Ái lực electron53.03 kJ/mol

Các giá trị mô tả nguyên tố hoặc nguyên tử trung hòa khi thích hợp. Dữ liệu vật lý có thể phụ thuộc vào dạng thù hình, áp suất và điều kiện đo.

Lịch sử

Phát hiện và nhận diện

Việc phát hiện Protactini gắn với William Crookes. Việc nhận ra một nguyên tố mới, tách được mẫu đủ tinh khiết và gán số hiệu nguyên tử hiện đại không nhất thiết diễn ra cùng một thời điểm, nên lịch sử phát hiện cần được đọc theo từng mốc.

Đồng vị và nguyên tử khối

Thành phần đồng vị làm thay đổi các con số như thế nào

Nguyên tử khối chuẩn là 231.03588(1). Giá trị này phản ánh thành phần đồng vị của vật chất tự nhiên trên Trái Đất, không phải khối lượng của một nguyên tử riêng lẻ.

Protactini không có đồng vị bền. Các đồng vị đều phóng xạ; chu kỳ bán rã và kiểu phân rã trở thành thông tin quan trọng khi nguyên tố được đo, nghiên cứu hoặc sử dụng.

An toàn

Xử lý và phơi nhiễm

Protactini là nguyên tố phóng xạ. Việc làm việc với nó cần các biện pháp kiểm soát bức xạ phù hợp với đồng vị, hoạt độ, loại bức xạ và dạng hóa học cụ thể.