Ö protaktinyum, sembolü Pa, elementin 91 numaralı elemanıdır. Periyodik tablo. Nadir ve elde edilmesi zor, bu elementin birkaç uygulaması vardır. Bununla birlikte, en kararlı oksidasyon durumunun, tantal ve niyobyuma benzeyen bir kimyasal davranışla +5 olduğu bilinmektedir. Aktinit serisinde f alt seviyesinde elektronlara sahip olan ilk elementtir.
Bu element, bilinen 29 izotopa ek olarak 1.4 K'nin altındaki sıcaklıklarda süper iletkenliğe sahiptir. Bunlardan sadece ikisi doğaldır: 231 kütleli ve 234 kütleli olan. Çoğu protaktinyum, uranyum nükleer atıklarından elde edilir. Pa, 1910'larda yapılan çalışmalarla keşfedildi.
Siz de okuyun: Nobelium - aktinit grubuna ait başka bir element
protaktinyum hakkında özet
Protaktinyum bir metal Periyodik Tablonun f bloğuna aittir.
Metalik formda, sünek ve dövülebilir.
Çözeltide ana NOx'i tantal ve niyobyum gibi +5'tir.
Doğada sadece ikisi bulunan 29 bilinen izotopu vardır: kütle 231 ve 234.
Elde edilmesi ve çıkarılması zordur. Başlıca doğal kaynağı uranyum nükleer atıktır.
Son derece tehlikeli olduğu bilinmesine rağmen protaktinyum için bilinen hemen hemen hiçbir uygulama yoktur.
protaktinyum özellikleri
Sembol: Kürek.
Atomik numara: 91.
Atom kütlesi: 231.03588 c.u.s.
Elektronegatiflik: 1,5.
Füzyon noktası: 1572°C.
Kaynama noktası: 4000°C.
Yoğunluk: 15.37 gr.cm2-3 (hesaplanmıştır).
Elektronik konfigürasyon: [Rn] 7s2 5f2 6d1.
Kimyasal seri: aktinitler, blok f, iç geçiş elemanları.
protaktinyumun özellikleri
protaktinyum, atomik numara 91 ve sembolü Pa, adı verilen elementlerden biridir. aktinitler. bir element olmasına rağmen nadir ve elde edilmesi zorPa'nın metalik formunda olduğu bilinmektedir. sünek ve dövülebilir. Artan sıcaklıkla değişen oda sıcaklığında hava ile temasında oksitlenmez.
Ana oksidasyon durumu, elementlere benzeyen +5'tir. tantal ve niyobyum, bir bakıma sulu çözeltideki kimyasal davranışla ilgili. Protactinium ayrıca aktinit serisinde bir f alt seviyesindeki elektron (daha spesifik olarak 5f), ara özellikleri olan toryum şuradan uranyum.
tarafından saldırıya uğradı hidroklorik asit (8 mol. L-1), asit hidroflorik asit (12 mol. L-1) ve sülfürik asit (2.5 mol. L-1). Hala tepkisel yönlerinde, protaktinyum O ile reaksiyona girebilir.2, H2O veya CO2 300 ila 500 °C arasındaki bir sıcaklıkta, oksit Pa üretir2Ö5.
Amonyak ile (NH3), protaktinyum, PaN oluşturmak üzere reaksiyona girer2ve gaz ile hidrojen (H2), PaH oluşumu var3. Arasında halojenler, protaktinyum ile reaksiyona girer iyot (BEN2) yaklaşık 400 °C sıcaklıkta PaI oluşturmak için5.
protaktinyum eğer1.4 K sıcaklıkta süper iletken olur. Ek olarak, bu tür özelliklerin yapısındaki 5f alt seviyesinin bir sonucu olduğu anlaşıldı, bu da Pa'nın aslında bir aktinit olacağını açıkça ortaya koydu.
29 izotop bilinmektedir protaktinyum, sadece izotopları vurgulayarak 231baba ve 234Doğal olan Pa ve 233Pa, üretilen nükleer reaktörler. Bunlar arasında en uzun olanı yarım hayat ve 231Pa, 3.28 x 10 ile4 yaşında.
Protaktinyum nerede bulunur?
Jeolojik terimlerle, protaktinyumun yarı ömrü (231Pa) çok küçük. Bu nedenle, doğada bulunan her türlü protaktinyum radyoaktif bozunmasından gelir 235sen.
Mesele şu ki, uranyum dünyanın her yerine iyi dağılmış olmasına rağmen yerkabuğu (ortalama 2,7 ppm içerikle), bu kütlenin sadece %0,711'i uranyumun 235 izotopuna karşılık gelir. Bu şekilde tahmin edilmektedir ortalama protaktinyum içeriği 8.7 x 10'dur-7 ppm.
protaktinyum elde etmek
Element 91'in çıkarılması, doğal kaynaklar yoluyla en zor olanlardan biridir.. O zamana kadar, ticari bir ilgi olmadığı için protaktinyum büyük ölçekte üretilmemiştir. Bu elementin ölçülebilir miktarları genellikle uranyum atığı.
Üstelik, klasik arıtma teknikleriProtaktinyum açısından daha zengin bir ürün elde etmek için çözücü ekstraksiyonu ve kromatografiye ek olarak iyon değişim reçineleri, çökeltme ve kristalizasyon gibi yöntemler kullanılabilir.
1959 ve 1961'de Büyük Britanya Atom Enerjisi Kurumu'nun 12 yıllık bir süreçte, basamaklar, 60 ton atıktan 125 g %99,9 saf protaktinyum, yaklaşık US$ maliyetle 500.000.
Daha fazlasını bilin: Antimon - eski zamanlardan beri nadir olarak kullanılan element
Protactinium ile Önlemler
protaktinyum çok tehlikeli ve zehirli. Bu, benimsemeyi gerekli kılar plütonyum benzeri kullanım önlemleri. Aerosol şeklinde havada dağılan protaktinyumun, aynı konsantrasyonlarda hidrosiyanik asitten 250 milyon kat daha fazla toksik olabileceği tahmin edilmektedir.
protaktinyum uygulamaları
Protaktinyumun tüm toksisitesi, çıkarılması zor bir element olduğu gerçeğine ek olarak, uygulamalarını sınırlar. Bilinen birkaç uygulama arasında, protaktinyum halihazırda röntgen tespiti için sintilatörler. Ayrıca için kullanılmıştır eski nesnelerin buluşması, ilişki yoluyla 231Kürek/235Ü.
protaktinyum tarihi
Mendeleev, toryum ve uranyum arasındaki boşlukta element 91'i öngördü. Periyodik Tablonuzun Ona yaklaşık 235 atom kütlesi vererek ve kimyasal özelliklerinin niyobyum ve tantalınkine yakın olacağını tahmin ederek "eka-tantal" adını verdi.
Yine de, 1913 yılına kadar Kasimir Fajans ve öğrencisi Oswald Göhring 91. elementi tanımladı.tarafından yapılan deneylere ve önceki çalışmalara dayanarak Ernest Rutherford ve Frederick Soddy.
Aslında yeni unsur, 234mPa (protaktinyum-234'ün yarı kararlı bir izomeri), kısa varlığı nedeniyle “brevius” (sembol Bv) adı verildi: sadece bir dakikalık yarı ömür.
Aynı zamanda, o sırada başka bir sorun daha vardı: aktinyum (Ac), eleman 89. Ac'nin yarılanma ömrü yaklaşık 30 yıl olduğu için birincil radyoaktif element olamayacağı zaten biliniyordu, ancak hangi bozunma serisinin onu ürettiği bilinmiyordu.
Oradan, Frederick Soddy, aktinyuma yol açacak elementin, Periyodik Tablonun 5. grubunda tantaldan sonra konumlandırılan bir alfa parçacık yayıcı olacağını önerdi. Daha sonra bu elementi belirtmek için “eka-tantalus” adı kullanıldı.
Mart 1918'de Soddy'yi yenene kadar, Lise Meitner ve Otto Hahn izotopu keşfetti 231Kürek, yazışmalarında “abracadabra” kod adını aldı. Aslında, bu yeni element, alfa parçacık emisyonu ile aktinyum üretti ve her ikisinden de "aktinyumun akrabası" anlamına gelen protaktinyum adını aldı. 91. element için yapılan bu adlandırma, yarı ömründen beri Fajans ve Göhring'in "brevius"u ile çakıştı. 231Pa yaklaşık 32 bin yaşında.
Protactinium üzerinde çözülmüş egzersizler
soru 1
Bir aktinit olmasına rağmen, sembolü Pa olan protaktinyum, niyobyum ve tantal (+5) ile aynı oksidasyon durumuna sahiptir. Belki de bu yüzden, keşfedildiği sırada “eka-tantalum” olarak adlandırıldı. Protaktinyum aşağıdaki bileşiklerden hangisinde yukarıda belirtilen oksidasyon durumunu gösterir?
A) PaBr2
B) PAH3
C) PaCl4
D) baba2Ö5
Ve baba
Çözünürlük:
alternatif D
Halojenler, yokluğunda atom içinde oksijen formülde, -1'e eşit bir yüke sahip. Hidrojen +1'e eşit bir yüke sahiptir. Oksijenin yükü -2'dir. Yani, hesaplanması NOx her bir maddedeki protaktinyum miktarı aşağıdaki gibidir:
paBr2: x + 2(–1) = 0 → x = +2; yani yanlış cevap
PaH3: x + 3(+1) = 0 → x + 3 = 0 → x = -3; yani yanlış cevap
PaCl4: x + 4(–1) = 0 → x – 4 = 0 → x = +4; yani yanlış cevap
Kürek2Ö5: 2x + 5(–2) = 0 → 2x – 10 = 0 → x = +5; yani doğru cevap
PaI: x + (–1) = 0 → x – 1 = 0 → x = +1; yani yanlış cevap
soru 2
Başlangıçta, element 91 olan protaktinyum, ilk izotopu 234'ün yaklaşık bir dakikalık bir yarı ömre sahip olması nedeniyle Bv sembolü olan "brevius" olarak adlandırıldı. Hazırlandıktan beş dakika sonra "kısa" izotopun elde edilen kütle yüzdesi nedir?
A) %50
B) %25
C) %12,5
D) %6.25
E) %3.125
Çözünürlük:
alternatif E
Yarı ömür, radyoaktif numunenin kütlesinin yarıya inmesi için gereken süre ile karakterize edilir. Yarı ömür bir dakika ise, bu, her dakika kütlenin yarı yarıya düştüğü anlamına gelir.
Böylece, beş dakika içinde kütle 2'den düştü.5, ilk kütlenin 1/32'si ile aynı. Böylece kalan kütle %3.125 olur.
Stefano Araújo Novais
Kimya hocası
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/protactinio-pa.htm
