हे एक प्रकार का रसायनिक मूलतत्त्व, प्रतीक Pa, का तत्व संख्या 91 है आवर्त सारणी. दुर्लभ और प्राप्त करने में मुश्किल, इस तत्व के कुछ अनुप्रयोग हैं। हालांकि, यह ज्ञात है कि इसकी सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था +5 है, जिसमें एक रासायनिक व्यवहार होता है जो टैंटलम और नाइओबियम जैसा दिखता है। यह एक्टिनाइड श्रृंखला का पहला तत्व है जिसमें f सबलेवल में इलेक्ट्रॉन होते हैं।
29 ज्ञात समस्थानिकों के अलावा, इस तत्व में 1.4 K से नीचे के तापमान पर अतिचालकता है। इनमें से केवल दो प्राकृतिक हैं: एक 231 द्रव्यमान वाला और दूसरा 234 द्रव्यमान वाला। अधिकांश प्रोटैक्टीनियम यूरेनियम परमाणु कचरे से प्राप्त होता है। 1910 के दशक में हुए काम के माध्यम से पा की खोज की गई थी।
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प्रोटैक्टीनियम पर सारांश
प्रोटैक्टीनियम है a धातु आवर्त सारणी के ब्लॉक च से संबंधित है।
धात्विक रूप में, यह तन्य और निंदनीय है।
समाधान में, इसका मुख्य NOx +5 है, जैसे टैंटलम और नाइओबियम।
इसके 29 ज्ञात समस्थानिक हैं, जिनमें से केवल दो प्रकृति में पाए जाते हैं: द्रव्यमान 231 और 234।
इसे प्राप्त करना और निकालना कठिन है। इसका मुख्य प्राकृतिक स्रोत यूरेनियम परमाणु अपशिष्ट है।
प्रोटैक्टीनियम के लिए लगभग कोई ज्ञात अनुप्रयोग नहीं हैं, हालांकि इसे बेहद खतरनाक माना जाता है।
प्रोटैक्टीनियम गुण
चिन्ह, प्रतीक: फावड़ा।
परमाणु क्रमांक: 91.
परमाणु भार: 231.03588 सी.यू.एस.
विद्युत ऋणात्मकता: 1,5.
संलयन बिंदु: 1572 डिग्री सेल्सियस।
क्वथनांक: 4000 डिग्री सेल्सियस।
घनत्व: 15.37 ग्राम सेमी-3 (गणना)।
इलेक्ट्रोनिक विन्यास: [आरएन] 7s2 5f2 6डी1.
रासायनिक श्रृंखला: एक्टिनाइड्स, ब्लॉक एफ, आंतरिक संक्रमण तत्व.
प्रोटैक्टीनियम के लक्षण
प्रोटैक्टीनियम, परमाणु क्रमांक 91 और प्रतीक पा, नामक तत्वों में से एक है एक्टिनाइड्स. हालांकि एक तत्व दुर्लभ और प्राप्त करना मुश्किल, यह ज्ञात है कि पा, अपने धात्विक रूप में, है नमनीय और निंदनीय. यह कमरे के तापमान पर हवा के संपर्क में ऑक्सीकरण नहीं करता है, जो बढ़ते तापमान के साथ बदलता है।
इसकी मुख्य ऑक्सीकरण अवस्था +5 है, जो तत्वों से मिलती जुलती है टैंटलम तथा नाइओबियम, एक तरह से जलीय घोल में रासायनिक व्यवहार के संबंध में। प्रोटैक्टीनियम भी एक्टिनाइड श्रृंखला में पहला है जिसमें a. है एफ सबलेवल में इलेक्ट्रॉन (अधिक विशेष रूप से 5f), के बीच मध्यवर्ती गुणों के साथ थोरियम यह से है यूरेनियम.
द्वारा हमला किया जाता है हाइड्रोक्लोरिक एसिड (8 मोल। ली-1), अम्ल हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (12 mol. ली-1) तथा सल्फ्यूरिक एसिड (2.5 मिली. ली-1). अभी भी अपने प्रतिक्रियात्मक पहलुओं पर, प्रोटैक्टीनियम O. के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है2, एच2ओ या सीओ2 300 और 500 डिग्री सेल्सियस के बीच के तापमान पर, ऑक्साइड Pa. का उत्पादन करता है2हे5.
अमोनिया के साथ (NH .)3), प्रोटैक्टीनियम PaN बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है2, और गैस के साथ हाइड्रोजन (एच2), PaH. का गठन होता है3. के बीच हैलोजन, प्रोटैक्टीनियम के साथ प्रतिक्रिया करता है आयोडीन (मैं2) लगभग 400 °C के तापमान पर PaI. बनाने के लिए5.
प्रोटैक्टीनियम यदि1.4 K. के ताप पर अतिचालक बन जाता है. इसके अलावा, यह महसूस किया गया कि इस तरह के गुण इसकी संरचना में 5f सबलेवल का परिणाम थे, जिससे यह स्पष्ट हो गया कि पा वास्तव में एक्टिनाइड होगा।
29 समस्थानिक ज्ञात हैं प्रोटैक्टीनियम का, केवल समस्थानिकों को उजागर करना 231पा और 234पा, जो प्राकृतिक हैं, और 233पा, में उत्पादित नाभिकीय रिएक्टर्स. इनमें से सबसे लंबा हाफ लाइफ और यह 231पा, 3.28 x 10. के साथ4 साल पुराना।
प्रोटैक्टीनियम कहाँ पाया जाता है?
भूवैज्ञानिक दृष्टि से, प्रोटैक्टीनियम का आधा जीवन (231पा) बहुत छोटा है। इसलिए, प्रकृति में पाया जाने वाला कोई भी और सभी प्रोटैक्टीनियम के रेडियोधर्मी क्षय से आता है 235तुम.
मुद्दा यह है कि, हालांकि यूरेनियम पूरे देश में अच्छी तरह से वितरित है पृथ्वी की पपड़ी (औसत मात्रा 2.7 पीपीएम के साथ), इस द्रव्यमान का केवल 0.711% यूरेनियम के द्रव्यमान 235 समस्थानिक से मेल खाता है। इस प्रकार यह अनुमान लगाया जाता है कि औसत प्रोटैक्टीनियम सामग्री 8.7 x 10. है-7 पीपीएम.
प्रोटैक्टीनियम प्राप्त करना
तत्व 91 का निष्कर्षण प्राकृतिक स्रोतों के माध्यम से सबसे कठिन में से एक है।. तब तक, प्रोटैक्टीनियम का बड़े पैमाने पर उत्पादन नहीं हुआ है, क्योंकि इसका कोई व्यावसायिक हित नहीं है। इस तत्व की मापनीय मात्रा सामान्यतः प्राप्त की जाती है यूरेनियम अपशिष्ट.
आगे, क्लासिक शुद्धि तकनीक, जैसे आयन एक्सचेंज रेजिन, वर्षा और क्रिस्टलीकरण, विलायक निष्कर्षण और क्रोमैटोग्राफी के अलावा, प्रोटैक्टिनियम में समृद्ध उत्पाद प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
1959 और 1961 में, यह घोषणा की गई थी कि ग्रेट ब्रिटेन के परमाणु ऊर्जा प्राधिकरण ने 12 साल की प्रक्रिया में, निकाला, कदम, 60 टन कचरे से 99.9% शुद्ध प्रोटैक्टीनियम का 125 ग्राम, लगभग US$. की लागत से 500.000.
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प्रोटैक्टीनियम के साथ सावधानियां
प्रोटैक्टीनियम है बहुत खतरनाक और जहरीला. यह अपनाने के लिए आवश्यक बनाता है प्लूटोनियम जैसी हैंडलिंग सावधानियां. यह अनुमान लगाया गया है कि एक एयरोसोल के रूप में हवा में छितरी हुई प्रोटैक्टीनियम समान सांद्रता में हाइड्रोसायनिक एसिड की तुलना में 250 मिलियन गुना अधिक विषाक्त हो सकती है।
प्रोटैक्टीनियम के अनुप्रयोग
प्रोटैक्टीनियम की सभी विषाक्तता, इस तथ्य को जोड़ती है कि यह एक ऐसा तत्व है जिसे निकालना मुश्किल है, इसके अनुप्रयोगों को सीमित करता है। कुछ ज्ञात अनुप्रयोगों में, प्रोटैक्टीनियम का पहले से ही उपयोग किया जा चुका है एक्स-रे का पता लगाने के लिए scintillators. इसका उपयोग के लिए भी किया गया है पुरानी वस्तुओं की डेटिंग, रिश्ते के माध्यम से 231फावड़ा/235यू
प्रोटैक्टीनियम का इतिहास
मेंडेलीफ ने थोरियम और यूरेनियम के बीच खाली जगह में तत्व 91 की भविष्यवाणी की थी आपकी आवर्त सारणी के। उन्होंने इसे "एका-टैंटलम" कहा, इसे 235 का अनुमानित परमाणु द्रव्यमान दिया और भविष्यवाणी की कि इसके रासायनिक गुण नाइओबियम और टैंटलम के करीब होंगे।
हालांकि, यह 1913 तक नहीं था कि कासिमिर फजान और उनके छात्र ओसवाल्ड गोहरिंग ने तत्व 91. की पहचान की, प्रयोगों और पिछले काम के आधार पर अर्नेस्ट रदरफोर्ड और फ्रेडरिक सोडी।
नया तत्व, जो वास्तव में था 234mपा (प्रोटैक्टिनियम -234 का एक मेटास्टेबल आइसोमर), को इसके संक्षिप्त अस्तित्व के कारण "ब्रेवियस" (प्रतीक बीवी) नाम दिया गया था: केवल एक मिनट का आधा जीवन।
उसी समय, उस समय एक और समस्या थी: की उत्पत्ति जंगी (एसी), तत्व 89। यह पहले से ही ज्ञात था कि एसी प्राथमिक रेडियोधर्मी तत्व नहीं हो सकता, क्योंकि इसका आधा जीवन लगभग 30 वर्ष था, लेकिन यह ज्ञात नहीं था कि यह किस क्षय श्रृंखला का उत्पादन करता है।
वहां से, फ्रेडरिक सोडी ने सुझाव दिया कि एक्टिनियम को जन्म देने वाला तत्व टैंटलम के बाद आवर्त सारणी के समूह 5 में स्थित एक अल्फा कण उत्सर्जक होगा। इस तत्व को नामित करने के लिए "एका-टैंटलस" नाम का इस्तेमाल किया गया था।
मार्च 1918 तक, सोड्डी पर काबू पाने, लिसे मीटनर और ओटो हैन ने आइसोटोप की खोज की 231बेलचा, जिसे उनके पत्राचार में कोडनेम "अब्रकदबरा" प्राप्त हुआ था। वास्तव में, इस नए तत्व ने अल्फा कण उत्सर्जन द्वारा एक्टिनियम उत्पन्न किया और दोनों से प्रोटैक्टीनियम नाम प्राप्त किया, जिसका अर्थ है "एक्टिनियम के सापेक्ष"। तत्व 91 के लिए यह नामकरण फजान और गोहरिंग के "ब्रेवियस" के साथ अतिव्यापी हो गया, क्योंकि आधे जीवन का 231पा की उम्र करीब 32 हजार साल है।
प्रोटैक्टीनियम पर हल किए गए व्यायाम
प्रश्न 1
यद्यपि एक एक्टिनाइड, प्रोटैक्टीनियम, प्रतीक Pa, में नाइओबियम और टैंटलम (+5) के समान ऑक्सीकरण अवस्था होती है। शायद इसीलिए इसकी खोज के समय इसे "एका-टैंटलम" कहा जाता था। निम्नलिखित में से किस यौगिक में प्रोटैक्टीनियम उपरोक्त ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है?
ए) पाब्रू2
बी) पाहो3
सी) PaCl4
डी) पा2हे5
और पिता
संकल्प:
वैकल्पिक डी
हलोजन, की अनुपस्थिति में परमाणु में ऑक्सीजन सूत्र में, -1 के बराबर चार्ज है। हाइड्रोजन का चार्ज +1 के बराबर होता है। ऑक्सीजन का आवेश -2 होता है। तो, की गणना NOx प्रत्येक पदार्थ में प्रोटैक्टीनियम की मात्रा निम्नानुसार दी गई है:
पाब्री2: x + 2(-1) = 0 → x = +2; इतना गलत जवाब।
पीएएच3: x + 3(+1) = 0 → x + 3 = 0 → x = -3; इतना गलत जवाब।
पी ए सी एल4: x + 4(-1) = 0 → x - 4 = 0 → x = +4; इतना गलत जवाब।
बेलचा2हे5: 2x + 5(-2) = 0 → 2x - 10 = 0 → x = +5; इतना सही उत्तर।
पीएआई: एक्स + (-1) = 0 → एक्स - 1 = 0 → एक्स = +1; इतना गलत जवाब।
प्रश्न 2
प्रारंभ में, प्रोटैक्टीनियम, तत्व 91, को "ब्रेवियस" कहा जाता था, प्रतीक बीवी, क्योंकि इसके पहले आइसोटोप, 234 में लगभग एक मिनट का आधा जीवन था। "संक्षिप्त" समस्थानिक का परिणामी द्रव्यमान प्रतिशत इसकी तैयारी के पांच मिनट बाद क्या है?
ए) 50%
बी) 25%
सी) 12.5%
डी) 6.25%
ई) 3.125%
संकल्प:
वैकल्पिक ई
आधा जीवन रेडियोधर्मी नमूने के द्रव्यमान को आधा करने के लिए आवश्यक समय की विशेषता है। यदि आधा जीवन एक मिनट है, तो इसका मतलब है कि हर मिनट द्रव्यमान आधा हो जाता है।
इस प्रकार, पाँच मिनट में, द्रव्यमान 2. से गिर गया5, प्रारंभिक द्रव्यमान के 1/32 के समान। इस प्रकार, शेष द्रव्यमान 3.125% है।
स्टेफ़ानो अराउजो नोवाइस द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/protactinio-pa.htm
