Протактиний(Pa) | |
---|---|
Атомный номер | 91 |
Внешний вид | серебристо-белый, сильно радиоактивный металл |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
231,03588 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | 161 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
0,0(0,00) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [Rn] 5f2 6d1 7s2 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | n/a пм |
Радиус иона | (+5e) 89 (+3e) 113 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
1,5 |
Электродный потенциал | Th←Th4+ -1,83В Th←Th2+ 0,7В |
Степени окисления | 5, 4 |
Термодинамические свойства | |
Плотность | 15,37 г/см³ |
Удельная теплоёмкость | 0,121 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | n/a Вт/(м·K) |
Температура плавления | 2113 K |
Теплота плавления | 16,7 кДж/моль |
Температура кипения | 4300 K |
Теплота испарения | 481,2 кДж/моль |
Молярный объём | 15,0 см³/моль |
Кристаллическая решётка | |
Структура решётки | тетрагональная |
Период решётки | 3,920 Å |
Отношение c/a | n/a |
Температура Дебая | n/a K |
История[]
В 1913 году немецкие радиохимики К. Фаянс и О. Гёринг обнаружили новый элемент, который назвали «бревием», символ UX2. Им оказался короткоживущий радионуклид протактиния, 234mPa При радиоактивном распаде 234mPa испускает β-частицу, с периодом полураспада 1,17 мин.
В 1917 году немецкий радиохимик Отто Ган и австрийский химик Лиза Мейтнер и независимо от них англичане Фредерик Содди и Джон Кранстон из отходов переработки урановой руды выделили долгоживущий α-радиоактивный нуклид элемента 231Pa(Т1/2 = 3,28•104лет), постоянно образующийся в урановой руде.
В 1927 году были выделены первые 2 мг чистого соединения протактиния — оксида Ра2О5. В 1960 английские радиохимики выделили из отходов переработки урана 130г радионуклида 231Pa.
Свойства[]
Протактиний — светло-серый металл. Металлический протактиний существует в двух модификациях. При температурах от комнатной и до 1170 °C устойчив α-протактиний с тетрагональной решеткой, параметры а = 0,3925 нм и с = 0,3238 нм. При температурах от 1170 °C и до температуры плавления (1572 °C) существует β-протактиний с кубической гранецентрированной решеткой.
Приготовить высший оксид протактиния Ра2О5 можно нагреванием до 500 °C гидроксида Ра(ОН)5, добавляя раствор аммиака NH3 к раствору соли протактиния (+5).
Существует две модификации Ра2О5 — кубическая и орторомбическая. Из Ра2О5 получают пентагалогениды протактиния РаСl5, РаBr5 и РаI5:
Ра2О5 + 5СОСl2 = 2РаСl5 + 5СО2 Их свойства схожи со свойствами соответствующих пентагалогенидов ниобия и тантала.
Восстановлением Ра2О5 получают диоксид протактиния (I)РаО2. В области РаО2 — РаО2,5 существует непрерывный ряд твердых растворов.
Получены такие соединения, как РаF5, PaOCl3, PaOBr3, PaOS, PaN2.
В водных растворах стандартный электродный потенциал пары Ра(V)-Ра(IV)равен 0,1В, пары Ра(IV)-Ра(III) равен 1,8В, пары Ра(III)-Ра0 1,6 В, пары РаО2+/Ра(IV), и пары РаО2+/Ра0 1,35 В. В растворах в присутствии сильных восстановителей присутствует ион Ра4+.
Происхождение названия[]
Так как протактиний служит родоначальником актиния (при α-распаде 231Pa образуется 227Ac), ему было присвоено современное название.
Получение[]
К 1988 в мире из урановых руд было выделено всего около 150г протактиния. Затрудняет использование хроматографии и экстракции для выделения протактиния то, что его соединения склонны к гидролизу и образованию коллоидных частиц и мало растворимы в воде.
В настоящее время искусственно получают β-активный 233Pa (Т1/2 = 27,4 суток). Для этого используют облучение нейтронами тория-232. При этом сначала образуется торий-233, который очень быстро за счет β-распада превращается в 233Pa.
Применение[]
Протактиний-231 служит источником получения 232U, который используется в радиоизотопных источниках энергии. Также протактиний может использоваться как ядерное горючее.
Биологическая роль и особенности экспериментальной работы[]
Протактиний не играет никакой биологической роли. Он и его соединения чрезвычайно токсичны и радиоактивны. Сравнительное количество протактиния в 250 миллионов раз токсичнее такого же количества синильной кислоты.
Протактиний-231 высоко токсичен. ПДК для 231Pa в воздухе рабочих помещений 5,6•10−4 Бк/м3.
Ссылки[]
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
ar:بروتكتينيوم bs:Protaktinijum ca:Protoactini co:Protoattiniu cs:Protaktinium da:Protactinium de:Protactinium el:Πρωτακτίνιο en:Protactinium eo:Protaktinio es:Protactinio et:Protaktiinium fi:Protaktinium fr:Protactinium gl:Protoactinio (elemento) he:פרוטקטיניום hr:Protaktinij hu:Protaktínium io:Protaktinio it:Protoattinio ja:プロトアクチニウム jbo:jinmrproktini ko:프로탁티늄 la:Protactinium lb:Protactinium lt:Protaktinis lv:Protaktīnijs nl:Protactinium nn:Protactinium no:Protactinium oc:Protactini pl:Protaktyn pt:Protactínio sh:Protaktinijum sk:Protaktínium sr:Протактинијум sv:Protaktinium th:โพรแทกทิเนียม uk:Протактиній zh:镤
- Страница 0 - краткая статья
- Страница 1 - энциклопедическая статья
- Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
- Прошу вносить вашу информацию в «Протактиний 1», чтобы сохранить ее