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Pa Element oder Protactinium Fakten

Protactinium ist ein radioaktives Element. dessen Existenz 1871 von Mendeleev vorhergesagt wurde , obwohl es erst 1917 entdeckt oder erst 1934 isoliert wurde. Das Element hat die Ordnungszahl 91 und das Elementsymbol Pa. Wie die meisten Elemente im Periodensystem ist Protactinium silberfarben Metall. Das Metall ist jedoch gefährlich zu handhaben, da es und seine Verbindungen sowohl giftig als auch radioaktiv sind. Hier sind nützliche und interessante Fakten zu Pa-Elementen:

Name: Protactinium (früher Brevium und dann Protoactinium, aber die IUPAC verkürzte den Namen 1949 zu Protactinium, um die Aussprache des Elementnamens zu vereinfachen)

Ordnungszahl: 91

Symbol: Pa

Atomgewicht: 231.03588

Entdeckung: Fajans & Gohring 1913; Fredrich Soddy, John Cranston, Otto Hahn, Lise Meitner 1917 (England / Frankreich). Dmitri Mendeleev sagte das Vorhandensein eines Elements zwischen Thorium und Uran im Periodensystem voraus. Die Actinidgruppe war zu diesem Zeitpunkt jedoch nicht bekannt. William Crookes isolierte 1900 Protactinium aus Uran, konnte es jedoch nicht charakterisieren und erhält daher keine Anerkennung für seine Entdeckung. Protactinium wurde erst 1934 von Aristid von Grosse als reines Element isoliert.

Elektronenkonfiguration: [Rn] 7s 2 5f 2 6d 1

Wortherkunft: Griechische Protos , was „zuerst“ bedeutet. Fajans und Gohring nannten 1913 das Element Brevium. weil das entdeckte Isotop Pa-234 nur von kurzer Dauer war. Als Pa-231 1918 von Hahn und Meitner identifiziert wurde, wurde der Name Protoactinium übernommen, da dieser Name als konsistenter mit den Eigenschaften des am häufigsten vorkommenden Isotops angesehen wurde (Protactinium bildet Actinium, wenn es radioaktiv zerfällt). 1949 wurde der Name Protoactinium zu Protactinium abgekürzt.

Isotope: Protactinium hat 13 Isotope. Das häufigste Isotop ist Pa-231 mit einer Halbwertszeit von 32.500 Jahren. Das erste entdeckte Isotop war Pa-234, das auch UX2 genannt wurde. Pa-234 ist ein kurzlebiges Mitglied der natürlich vorkommenden U-238-Zerfallsreihe. Das längerlebige Isotop Pa-231 wurde 1918 von Hahn und Meitner identifiziert.

Eigenschaften: Das Atomgewicht von Protactinium beträgt 231,0359, sein Schmelzpunkt liegt bei <1600 ° C, das spezifische Gewicht wurde mit 15,37 berechnet, mit einer Wertigkeit von 4 oder 5. Protactinium hat einen hellen metallischen Glanz, der für eine Weile an der Luft erhalten bleibt . Das Element ist unter 1,4 K supraleitend. Es sind mehrere Protactiniumverbindungen bekannt, von denen einige gefärbt sind. Protactinium ist ein Alpha-Emitter (5,0 MeV) und stellt eine radiologische Gefahr dar, die eine besondere Behandlung erfordert. Protactinium ist eines der seltensten und teuersten natürlich vorkommenden Elemente.

Quellen:  Das Element kommt in Pechblende in einem Ausmaß von etwa 1 Teil Pa-231 bis 10 Millionen Teilen Erz vor. Im Allgemeinen kommt Pa nur in einer Konzentration von wenigen Teilen pro Billion in der Erdkruste vor. Während Protactinium ursprünglich aus Uranerzen isoliert wurde, wird es heute als Spaltzwischenprodukt in Thorium-Hochtemperatur-Kernreaktoren hergestellt.

 

Weitere interessante Fakten zu Protactinium

  • In Lösung verbindet sich die Oxidationsstufe +5 schnell mit Hydroxidionen, um (radioaktive) Hydroxyoxidfeststoffe zu bilden, die an der Oberfläche des Behälters haften.
  • Protactinium hat keine stabilen Isotope.
  • Der Umgang mit Protactinium ähnelt aufgrund seiner starken Radioaktivität dem von Plutonium.
  • Selbst wenn es nicht radioaktiv wäre, würde Protactinium ein Gesundheitsrisiko darstellen, da das Element auch ein giftiges Metall ist.
  • Die größte Menge an Protactinium, die bisher gewonnen wurde, betrug 125 Gramm, die die britische Atomenergiebehörde aus 60 Tonnen Atommüll extrahierte.
  • Obwohl Protactinium abgesehen von Forschungszwecken nur wenige Verwendungszwecke hat, kann es mit dem Isotop Thorium-230 kombiniert werden, das bisher marine Sedimente enthält.
  • Die geschätzten Kosten für ein Gramm Protactinium betragen ca. 280 USD.

Elementklassifizierung: Radioaktive Seltene Erden ( Actinide )

Dichte (g / cm³): 15,37

Schmelzpunkt (K): 2113

Siedepunkt (K): 4300

Aussehen: silberweißes, radioaktives Metall

Atomradius (pm): 161

Atomvolumen (cm³ / mol): 15,0

Ionenradius: 89 (+ 5e) 113 (+ 3e)

Spezifische Wärme (bei 20 ° CJ / g mol): 0,121

Schmelzwärme (kJ / mol): 16,7

Verdampfungswärme (kJ / mol): 481,2

Pauling-Negativitätszahl: 1.5

Oxidationsstufen: 5, 4

Gitterstruktur: Tetragonal

Gitterkonstante (Å): 3,920

 

Quellen

  • Emsley, John (2011).  Bausteine ​​der Natur: Ein AZ-Leitfaden zu den Elementen . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
  • Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie der Elemente  (2. Aufl.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
  • Hammond, CR (2004). Die Elemente, im  Handbuch für Chemie und Physik  (81. Aufl.). CRC drücken. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  • Weast, Robert (1984). CRC, Handbuch für Chemie und Physik . Boca Raton, Florida: Verlag der Chemical Rubber Company. ISBN 0-8493-0464-4.

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