Promethium

Promethium
←  Neodym | Samaria  →
61 Pm

Np
Periodisk system af grundstoffer61 kl
Udseende af et simpelt stof
promethium prøve
Atom egenskaber
Navn, symbol, nummer Promethium / Promethium (Pm), 61
Gruppe , punktum , blok 3 (forældet 3), 6,
f-element
Atommasse
( molær masse )
144.9127  a. e. m.  ( g / mol )
Elektronisk konfiguration [Xe] 6s 2 4f 5
Atomradius 183 kl
Kemiske egenskaber
kovalent radius 199  kl
Ion radius (+3e)111  kl
Elektronegativitet 1.1 (Pauling-skala)
Elektrodepotentiale Pm←Pm 3+ -2,29V
Oxidationstilstande +3
Ioniseringsenergi
(første elektron)
536,0(5,56)  kJ / mol  ( eV )
Termodynamiske egenskaber af et simpelt stof
Tæthed ( i.a. ) 7,26 g/cm³
Smeltetemperatur 1441K _
Kogetemperatur ~3273 K
Oud. fusionsvarme 7,13 kJ/mol
Oud. fordampningsvarme 330,5 kJ/mol
Molær varmekapacitet 27,6 [1]  J/(K mol)
Molært volumen 19,96  cm³ / mol
Krystalgitteret af et simpelt stof
Gitterstruktur Sekskantet
Gitterparametre a=3,65 c=11,65 [1]
c / a -forhold 3.19
Andre egenskaber
Varmeledningsevne (300 K) 17,9 W/(m K)
CAS nummer 7440-12-2
61 Promethium
Om eftermiddagen(145)
4f 5 6s 2

Promethium  ( kemisk symbol  - Pm , fra lat.  Promethium ) er et kemisk grundstof af den 3. gruppe (ifølge den forældede klassificering  - en sideundergruppe af den tredje gruppe, IIIB) i den sjette periode af det periodiske system af kemiske grundstoffer af D. I. Mendeleev , med atomnummer 61.

Det tilhører lanthanidfamilien .

Det simple stof promethium  er et lysegråt radioaktivt sjældent jordmetal . I naturen findes promethium praktisk talt ikke, da alle dets isotoper er radioaktive.

Historie

Promethium, som et kortlivet radioaktivt grundstof, findes i naturen i forsvindende små mængder (ifølge skøn er dets indhold i jordskorpen flere hundrede gram) og kunne ikke opdages analytisk, trods mange forskeres indsats.

Historien om opdagelsen af ​​promethium viser tydeligt de ekstraordinære vanskeligheder, som flere generationer af forskere skulle overvinde i undersøgelsen og opdagelsen af ​​sjældne jordarters grundstoffer . Efter opdagelsen i 1907 af ytterbium og lutetium , mente man, at serien af ​​sjældne jordarters grundstoffer var fuldstændig afsluttet. Men nogle fremtrædende forskere, især B. Brauner , mente, at der i sekvensen af ​​sjældne jordarters grundstoffer mellem neodym og samarium måtte være et element mere, da forskellen i atommassen af ​​disse to grundstoffer var unormalt høj. Efter at G. Moseley havde etableret forbindelsen mellem ladningen af ​​atomkernen og stedet i det periodiske system , blev fraværet af grundstof nummer 61 i gruppen af ​​sjældne jordarters grundstoffer indlysende, og i 1920'erne begyndte en intensiv søgning efter det [2 ] .

I 1924-1926 var der påstande om opdagelsen af ​​grundstof 61 florence i Italien (fra det brasilianske mineral monazit ) og illinium ved University of Illinois i Urbana-Champaign i USA , hvilket senere viste sig at være forkert.

I 1945 isolerede de amerikanske kemikere D. Marinsky , L. Glendenin og C. Coryell promethium fra uranfissionsprodukter ved hjælp af ionbytterharpikser .

I 1947, takket være undersøgelser af promethiums kemiske egenskaber, blev eksistensen af ​​et nyt grundstof bevist [3] .

Isotoper

Promethium-isotoper er kendt med massetal fra 126 til 163 (antal protoner 61, neutroner fra 65 til 102) og 18 nukleare isomerer .

Det har ingen stabile isotoper, det forekommer i naturen kun i spormængder som et produkt af spontan fission af uran-235 og uran-238.

Den første kunstige isotop blev syntetiseret i 1945. De mest stabile er 145 Pm med en halveringstid på 17,7 år, 146 Pm med en halveringstid på 5,53 år og 147 Pm med en halveringstid på 2,62 år.

Navnets oprindelse

På vegne af den mytiske helt - titanen Prometheus , beskytteren af ​​mennesker, der stjal ild fra Zeus og overdrog den til mennesker.

I 1950 gav IUPAC Atomic Weights Commission element 61 navnene på promethium, alle de gamle navne - illinium, florence, cyclonia og prometheus - blev afvist.

Fysiske egenskaber

Den komplette elektroniske konfiguration af promethiumatomet er: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 5

Promethium er et radioaktivt grundstof. er dirigent .

Krystalgitterets opbygning: Dobbelt sekskantet tætpakket.

Henter

Promethiummetal opnås ved metallotermi fra PmF 3 . 147 Pm frigives fra en blanding af radioaktive isotoper af forskellige grundstoffer produceret i atomreaktorer.

Ansøgning

Promethium-147 (halveringstid 2,64 år) gennemgår beta-henfald til samarium-147 og bruges til fremstilling af radioisotopstrømkilder , hvor det anvendes i form af Pm 2 O 3 oxid, og på grund af at der er ingen gamma i dets henfaldsstrålingsstråler , det er relativt sikkert.

Effekten afgivet i promethiumoxid (med en densitet i sintret tilstand på ca. 6,6 g/cm³) nærmer sig 1,1 W/cm³.

Anvendes som et tilsætningsstof i radiofosfor , hvilket får dem til at gløde fra β- stråling . På samme tid, i modsætning til patogenet baseret på α-stråling, fører det ikke til hurtig aldring af radioluminophoren [4] .

Noter

  1. 1 2 Redaktion: Zefirov N. S. (chefredaktør). Chemical Encyclopedia: i 5 bind - Moskva: Soviet Encyclopedia, 1995. - T. 4. - S. 100. - 639 s. — 20.000 eksemplarer.  - ISBN 5-85270-039-8.
  2. Figurnovsky N. A. Opdagelse af elementer og oprindelsen af ​​deres navne. — M.: Nauka, 1970.
  3. Marinsky JA, Glendenin LE, Coryell CD The Chemical Identification of Radioisotopes of Neodymium and of Element 61 // Journal of the American Chemical Society. - 1947. - Bd. 69. - P. 2781-2785. — ISSN 0002-7863 . doi : 10.1021 / ja01203a059 .
  4. Lavrukhina A. K., Pozdnyakov A. A. Analytisk kemi af technetium, promethium, astatin og francium. - Videnskab, 1966. - S. 308. s.118

Links