البروتكتينيوم هو عنصر مشع تنبأ بوجوده عام 1871 من مندليف، على الرغم من أنه لم يتم اكتشافه حتى عام 1917 أو عزله حتى عام 1934. العنصر له العدد الذري 91 و رمز العنصر Pa. مثل معظم العناصر في الجدول الدوري ، البروتكتينيوم معدن فضي اللون. ومع ذلك ، فإن المعدن خطير في التعامل معه لأنه ومركباته سامة ومشعة. فيما يلي حقائق مفيدة ومثيرة للاهتمام لعنصر Pa:
اسم: بروتكتينيوم (بريفيتيوم ثم بروتكتينيوم سابقًا ، لكن الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية اختصر الاسم إلى بروتكتينيوم في عام 1949 لتسهيل نطق اسم العنصر)
العدد الذري: 91
رمز: بنسلفانيا
الوزن الذري: 231.03588
اكتشاف: Fajans & Gohring 1913 ؛ فريدريش سودي ، جون كرانستون ، أوتو هان ، ليز ميتنر 1917 (إنجلترا / فرنسا). تنبأ ديمتري مندليف بوجود عنصر بين الثوريوم واليورانيوم في الجدول الدوري. ومع ذلك ، لم تكن مجموعة الأكتينيد معروفة في ذلك الوقت. عزل ويليام كروكس البروتكتينيوم عن اليورانيوم في عام 1900 ، لكنه لم يكن قادرًا على وصفه ، لذلك لا ينسب إلى الاكتشاف. لم يتم عزل البروتكتينيوم كعنصر نقي حتى عام 1934 بواسطة أريستيد فون جروس.
التوزيع الإلكترون: [Rn] 7s2 5 و2 6 د1
أصل الكلمة: اليونانية البروتوس، بمعنى "الأول". الفاجان وجوهرينج في عام 1913 سمي عنصر brevium، لأن النظير الذي اكتشفوه ، Pa-234 ، كان قصير الأجل. عندما تم تحديد Pa-231 بواسطة هان وميتنر في عام 1918 ، تم اعتماد اسم بروتوكتينيوم لأن هذا الاسم كان يعتبر تكون أكثر اتساقا مع خصائص النظائر الأكثر وفرة (تشكل البروتكتينيوم الأكتينيوم عندما تكون مشعة تسوس). في عام 1949 ، تم اختصار اسم protoactinium إلى protactinium.
النظائر: البروتكتينيوم لديه 13 النظائر. والنظير الأكثر شيوعًا هو Pa-231 ، الذي يبلغ نصف عمره 32،500 سنة. كان النظير الأول الذي تم اكتشافه هو Pa-234 ، والذي كان يسمى أيضًا UX2. Pa-234 هو عضو قصير العمر في سلسلة اضمحلال U-238 التي تحدث بشكل طبيعي. تم تحديد النظير الأطول عمرا ، Pa-231 ، من قبل هان وميتنر في عام 1918.
الخصائص: ال الوزن الذري البروتكتينيوم هو 231.0359 ، ونقطة انصهاره أقل من 1600 درجة مئوية ، وقد تم حساب الثقل النوعي ليكون 15.37 ، مع تكافؤ 4 أو 5. يحتوي البروتكتينيوم على بريق معدني مشرق يتم الاحتفاظ به لفترة من الوقت في الهواء. العنصر فائق التوصيل أقل من 1.4 كيلو. العديد من مركبات البروتكتينيوم معروفة ، بعضها ملون. البروتكتينيوم هو باعث ألفا (5.0 MeV) وهو خطر إشعاعي يتطلب معالجة خاصة. البروتكتينيوم هو واحد من أندر العناصر وأكثرها تكلفة التي تحدث بشكل طبيعي.
مصادر: يحدث العنصر في pitchblende إلى حد حوالي جزء واحد Pa-231 إلى 10 مليون جزء من خام. بشكل عام ، يحدث Pa فقط بتركيز بضعة أجزاء لكل تريليون في القشرة الأرضية. بينما تم عزلها في الأصل من خامات اليورانيوم ، فإن البروتكتينيوم اليوم يصنع كمركب وسيط في المفاعلات النووية عالية الحرارة في الثوريوم.
حقائق أخرى مثيرة للاهتمام عن البروتكتينيوم
- في المحلول ، تتحد حالة الأكسدة +5 بسرعة مع أيونات الهيدروكسيد لتكوين مواد صلبة من أكسيد الهيدروكسيل (المشعة) تلتصق بسطح الحاوية.
- البروتكتينيوم ليس له نظائر مستقرة.
- يتشابه التعامل مع البروتكتينيوم مع البلوتونيوم ، بسبب نشاطه الإشعاعي القوي.
- حتى لو لم يكن مشعًا ، فإن البروتكتينيوم سيشكل خطرًا على الصحة لأن العنصر أيضًا معدن سام.
- أكبر كمية من البروتكتينيوم التي تم الحصول عليها حتى الآن كانت 125 جرامًا ، والتي استخرجتها هيئة الطاقة الذرية في بريطانيا العظمى من 60 طنًا من النفايات النووية.
- على الرغم من أن البروتكتينيوم له استخدامات قليلة إلى جانب الأغراض البحثية ، فقد يتم دمجه مع نظائر الثوريوم -230 حتى الآن في الرواسب البحرية.
- تبلغ التكلفة المقدرة لجرام واحد من البروتكتينيوم حوالي 280 دولارًا.
تصنيف العنصر: الأرض النادرة المشعة (الأكتينيد)
الكثافة (جم / سم مكعب): 15.37
نقطة الانصهار (K): 2113
نقطة الغليان (K): 4300
مظهر خارجي: أبيض فضي ، معدن مشع
نصف القطر الذري (مساءً): 161
الحجم الذري (سم مكعب / مول): 15.0
نصف القطر الأيوني: 89 (+ 5 هـ) 113 (+ 3 هـ)
الحرارة النوعية (@ 20 ° C J / g mol): 0.121
حرارة الانصهار (كيلو جول / مول): 16.7
حرارة التبخر (كيلو جول / مول): 481.2
رقم السلبية باولينج: 1.5
الأكسدة: 5, 4
بنية شعرية: رباعي الزوايا
شعرية ثابتة (Å): 3.920
مصادر
- إمسلي ، جون (2011). لبنات الطبيعة: دليل من الألف إلى الياء للعناصر. مطبعة جامعة أكسفورد. ردمك 978-0-19-960563-7.
- غرينوود ، نورمان ن. إيرنشو ، آلان (1997). كيمياء العناصر (الطبعة الثانية). بتروورث-هاينمان. ردمك 978-0-08-037941-8.
- هاموند ، سي. ر. (2004). العناصر في كتيب الكيمياء والفيزياء (الطبعة 81). الصحافة اتفاقية حقوق الطفل. ردمك 978-0-8493-0485-9.
- Weast ، روبرت (1984). اتفاقية حقوق الطفل ، كتيب الكيمياء والفيزياء. بوكا راتون ، فلوريدا: نشر شركة المطاط الكيميائي. ردمك 0-8493-0464-4.
العودة إلى الجدول الدوري