Struktur, sifat, hartanah yang dijanjikan (PM)

Dia berjanji Ia adalah elemen kimia yang dimiliki oleh kelas lantanid. Ia dikenal pasti dengan simbol PM dan nombor atomnya adalah 61. Ia adalah pepejal logam radioaktif dan merupakan elemen yang paling tidak stabil dari 84 elemen pertama dalam jadual berkala.

Unsur ini secara semula jadi dijumpai dalam kepekatan yang sangat rendah (kira -kira 4 x 10^{-lima belas} gram per kg) dalam jenis uraninit, yang merupakan mineral uranium, di mana yang dijanjikan hadir kerana pembelahan spontan uranium-238.

Simbol, nombor atom dan jisim atom janji. Sumber: ME/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/2.5). Sumber: Wikimedia Commons.

Walaupun kekurangannya di kerak bumi, ia telah dikesan dalam spektrum bintang HR465 dari buruj Andromeda, di mana permukaannya dianggarkan baru -baru ini terbentuk, kerana tidak ada isotop PM yang mempunyai separuh lagi 17 tahun, 7 tahun.

Ia berguna dalam objek yang bersinar dalam kegelapan, tetapi kerana radioaktiviti mereka berhenti menggunakannya. Ia digunakan untuk mengukur ketebalan bahan dan bateri tenaga nuklear.

[TOC]

Penemuan

Kewujudan Prometio disyaki pada tahun 1902 oleh ahli kimia Czech Bohuslav Brauner. Kemudian, pada tahun 1914, ahli fizik Inggeris Henry Moseley mendapati dalam kajiannya bahawa elemen hilang antara neodymium dan samarium.

Seterusnya, walaupun beberapa kumpulan penyelidik (Itali pada tahun 1924, rakyat Amerika pada tahun 1926 dan 1938) mengumumkan penemuan mereka, kesukaran memisahkannya dari unsur -unsur lain dan menghasilkan semula pengalaman yang dibuat tidak dapat mengambil merit.

Yakub a. Marinsky. Domain ORNL / PUB. Sumber: Wikimedia Commons.

Akhirnya, pada tahun 1944 penyelidik Marinsky J.Ke., Glendenin l.Dan. dan Coryell c.D. Mereka menguji kehadiran mereka dan mengasingkannya dari produk -produk uranium dalam reaktor nuklear di Clinton Laboratories di Oak Ridge di Tennessee, Amerika Syarikat.

Larry e. Glendenin. Domain ORNL / PUB. Sumber: Wikimedia Commons.

Walau bagaimanapun, mereka tidak menuntut keutamaan dalam penemuan sehingga tahun 1946 kerana didedikasikan sepenuhnya kepada siasatan rahsia yang berkaitan dengan aktiviti pertahanan semasa Perang Dunia II.

Tugasan nama

Walaupun para penyelidik telah mencadangkan untuk memanggilnya "Clintonium" sebagai penghormatan kepada makmal di mana mereka bekerja, isteri Coryell meyakinkan mereka untuk memanggilnya "berjanji" sebagai ingatan Titan Yunani Prometheus atau Prometheus.

Charles d. Coryell. Pengarang foto: Kristian a. Coryell/GFDL (http: // www.gnu.Org/copyleft/fdl.html). Sumber: Wikimedia Commons.

Mengikut beberapa tafsiran mitologi Yunani, Prometheus mencuri kebakaran tuhan untuk memberikannya kepada manusia, jadi dia kejam dihukum selama -lamanya. Legenda lain mengatakan ia menyediakan manusia dengan matematik, sains, pertanian dan perubatan, dan juga mencipta manusia.

Ia dapat melayani anda: Persamaan Clausius-Clapeyron: Apa itu, Contoh, LatihanPerwakilan Prometheus oleh pengukir Jerman. © El Grafo / CC-BY-SA-4.0 / Domain Pub. Sumber: Wikimedia Commons.

Keraguan ini mengenai apa yang diberikan oleh Prometheus kepada Kemanusiaan menyerupai ketidakpastian tentang siapa yang menemui elemen itu. Sebaliknya, menurut isteri Coryell, nama itu dibenarkan kerana penyelidik telah "mencuri api tuhan -tuhan" ketika menemuinya semasa program rahsia bom atom.

Struktur elektronik

Konfigurasi elektronik elemen ini ialah:

1s²; 2s² 2p⁶; 3s² 3p⁶ 3d¹⁰; 4s² 4p⁶ 4d¹⁰; 5s² 5p⁶; 4F⁵ 6s²;

yang juga boleh dinyatakan sebagai:

[Xe] 4F⁵ 6s².

Struktur Elektronik Prometio Menurut Model Atom Bohr yang bertambah baik. Ahazard.ScienceWriter/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Nomenclature

• Dijanjikan, simbol PM.
• Prometio-147, PM-147 atau ¹⁴⁷PM: isotope del prometio dengan jisim atom 147.

Sifat prometio

Keadaan fizikal

Kristal pepejal logam, heksagon yang tersendiri.

Jisim atom

144.91

Takat lebur

1042 ºC

Takat didih

3000 ºC

Ketumpatan

7.26 g/cm³

Sifat kimia

Ia adalah milik keluarga lantanid, lantanoid atau "nadir bumi", yang dipanggil begitu kerana di kerak bumi mereka selalu dalam bentuk oksida mereka. Adalah sebahagian daripada tempoh 6 jadual berkala unsur -unsur.

Menurut sumber yang dirujuk, PM, seperti lantanid lain, bertindak balas secara langsung dengan air, perlahan -lahan sejuk, dengan cepat apabila pemanasan, melepaskan hidrogen (h₂). Ia menjadi gelap dengan cepat di udara dan terbakar dengan mudah menghasilkan oksida.

Lebih daripada 30 sebatian prometio telah disediakan dan kebanyakannya hadir beberapa jenis pewarnaan. Status pengoksidaannya dalam sebatian ini adalah +3. Tidak membentuk kation tetravalen.

Pembentukan beberapa sebatian

Melarutkannya dalam asid hidroklorik (HCl) yang dijanjikan membentuk PMCL₃ yang berwarna kuning dan air larut. Dalam asid nitrik (HNO₃) PM dijana (tidak₃)₃ itu merah jambu dan juga larut dalam air.

Sekiranya penyelesaian yang mengandungi ion PM³⁺ diikat dengan NH₃, Iaitu pH meningkat, hidroksida precipitates (PM (OH)₃) coklat muda.

Boleh melayani anda: pautan ionik: ciri -ciri, bagaimana ia terbentuk dan contohnya

PM sulfat₂(SW₄)₃ Ia sedikit larut dalam air. Sekiranya oksalat Prometio dipanaskan, ia menjadi oksida PM₂Sama ada₃ putih atau lavender.

Pelepasan radioaktif

Memancarkan sinaran beta dalam bentuk elektron yang meninggalkan nukleus atom mereka. Semasa mengeluarkannya, ia menjadi elemen samarium (sm). Sebaliknya, ia boleh menjadi neodymium (nd) dengan menghapuskan positron teras dan penangkapan elektron yang sama. PM tidak memancarkan sinar gamma.

Isotop

Setakat ini 14 isotop prometio diketahui, dengan jisim atom yang berkisar antara 134 hingga 155. Semuanya tidak stabil (radioaktif), yang membezakannya dari lantanida lain.

Prometio-147 adalah yang mempunyai utiliti terbesar dan mempunyai separuh hayat 2.6 tahun.

Isotop dengan separuh masa yang lebih besar

Isotop separuh hayat yang paling lama adalah Prometio-145 dengan 17.7 tahun, yang dilepaskan oleh penangkapan elektronik, yang terdiri daripada elektron atom digabungkan dengan proton dan membentuk neutron dan neutrino.

Walau bagaimanapun, ia adalah satu -satunya isotop PM yang juga boleh mengalami perpecahan alfa (pelepasan 2 neutron). Ini kerana ia mempunyai 84 neutron dan pengeluaran 2 daripadanya menjadikannya prometio-141 dengan 82 neutron, yang merupakan konfigurasi stabil nukleus. Tetapi ini adalah jenis kerosakan yang berlaku sangat sedikit.

Memperoleh semasa

Pada tahun 1963 kira -kira 10 gram prometio disediakan menggunakan kaedah kromatografi pertukaran ion dalam sisa bahan api reaktor atom. Hari ini ia masih pulih dengan cara ini sebagai garam ¹⁴⁷P.m³⁺.

Menurut sumber tertentu, ia juga disediakan pada tahun -tahun tersebut melalui pengurangan fluorida (PMF₃) Dengan stim litium (li). Ia juga disediakan oleh pengurangan klorida (PMCL₃) Dengan kalsium (ca) pada suhu tinggi.

Ia juga boleh didapati dari Neodymium-146. Isotop ini tertakluk kepada pengeboman dengan neutron sehingga setiap atom menangkap neutron dan menjadi neodymium-147. Yang terakhir mengambil masa kira-kira 11 hari menderita perpecahan beta sehingga berubah di Prometio-147.

Aplikasi

Isotop 147 (¹⁴⁷Pm) adalah yang paling banyak digunakan, sebagai satu -satunya yang dapat dijumpai secara komersial. Tidak memancarkan sinaran gamma dan dibekalkan dalam bentuk oksida atau klorida. Walau bagaimanapun, pengangkutan dan manipulasi mereka memerlukan perlindungan terhadap radiasi.

Ia dapat melayani anda: hidrolisis: apa itu dan contoh reaksi

Ia mempunyai beberapa kegunaan yang hari ini tidak lagi, kerana ia kini digunakan dalam aplikasi khas.

Dalam bateri

Prometio-147 digunakan dalam bateri atom jangka panjang. Dalam hal ini kepingan kecil PM diletakkan dalam matriks semikonduktor untuk menukar pelepasan beta ke dalam elektrik.

Bateri tenaga nuklear jenis ini dapat memberikan tenaga selama kira -kira 5 tahun dan telah digunakan dalam semua jenis peranti, dari peluru berpandu ke perentak jantung, yang merupakan peranti yang ditempatkan pada pesakit dengan masalah jantung.

Pacemakers boleh mempunyai bateri yang panjang berdasarkan Prometio. Pengarang: 242799. Sumber: Pixabay.

Dalam aplikasi perubatan

Menurut sumber tertentu, oksida Prometio digunakan dalam bidang perubatan sebagai sumber radiasi.

Dalam industri

Ia telah digunakan untuk mengukur ketebalan beberapa bahan, yang dilakukan dengan mengukur radiasi beta yang melalui sampel.

Aplikasi yang berpotensi

Ia boleh digunakan sebagai sumber x -ray yang boleh diangkut, tetapi nampaknya aplikasi ini belum dibangunkan secara komersial.

Imej sinar-X yang diperoleh pada tahun 1963 dengan peranti kecil (kira-kira 10 cm x 5 cm x 1 cm) yang mengandungi prometio-147. Tenaga.Domain Gov / Pub. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia juga akan memberi tenaga kepada probe ruang dan satelit atau membuat peranti yang membolehkan komunikasi dengan kapal selam.

Penggunaan yang dihentikan dalam isyarat cahaya

Pada mulanya Prometio-147 digunakan untuk menggantikan elemen radio dalam panggilan bercahaya, kerana ia mengetahui bahawa radio terlalu berbahaya. Untuk ini PMCL bercampur₃ Dengan luminophores, yang bersinar dari kuning kehijauan ke biru apabila radiasi yang dijanjikan (zarah beta) memberi kesan kepada mereka.

Beberapa puluhan tahun yang lalu, jarum jam tangan gelang dapat dilihat dalam kegelapan kerana kecerahan yang disebabkan oleh radioaktiviti Prometio. Pengarang: Monacocannes. Sumber: Pixabay.

Harta ini digunakan dalam jam tangan gelang atau panggilan untuk bersinar dalam kegelapan. Juga dalam butang pencucuhan beberapa lampu pendarfluor. Di samping itu, ia tidak merosakkan luminophores seperti yang berlaku dengan sumber radiasi beta yang lain, memanjangkan hayat peranti.

Walau bagaimanapun, apabila didapati bahawa menjanjikan juga berbahaya, penggunaannya di pasaran objek yang bersinar dalam kegelapan.

Risiko

PM adalah elemen radioaktif, jadi ia mesti dimanipulasi dengan berhati -hati dan dengan perlindungan yang sewajarnya. Sebagai tambahan kepada zarah beta yang dipancarkan, ini boleh memberi kesan kepada unsur -unsur dengan nombor atom utama dan menghasilkan x -rays.

Sampel Prometio mesti diangkut dalam perisai plumbum yang tebal untuk mengelakkan kesan berbahaya dari radiasi yang mereka pancarkan. Tenaga.Domain Gov / Pub. Sumber: Wikimedia Commons.

Rujukan

1. Atau.S. Perpustakaan Perubatan Negara. (2019). Promethium - PM (elemen). Pulih dari pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
2. Ganjali, m.R. et al. (2016). Pengenalan kepada Siri Lanthanide (dari Lanthanum ke Lotetium). Promethium. Dalam penentuan siri lanthanides dengan pelbagai kaedah analisis. Pulih dari Scientedirect.com.
3. Choppin, g. et al. (2013). Asal alam semesta dan nukleosintesis. Penangkapan neutron perlahan. Dalam Radiokimia dan Kimia Nuklear (Edisi Keempat). Pulih dari Scientedirect.com.
4. Memimpin, d.R. (Editor) (2003). Buku Panduan Kimia dan Fizik CRC. 85^th CRC Press.
5. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia bukan organik maju. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
6. Persatuan Kimia Diraja. (2020). Promethium. RSC pulih.org.