- Protactinio
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Protactinio
Torio - Protactinio - Uranio Pr
Pa
General Nombre, símbolo, número Protactinio, Pa, 91 Serie química Actínidos Grupo, periodo, bloque 7, f Densidad, dureza Mohs 15370 kg/m3, sin datos Apariencia Blanco plateado brillante Propiedades atómicas Masa atómica 231,03588(2) u Radio medio† 180 pm Radio atómico calculado Sin datos Radio covalente Sin datos Radio de Van der Waals Sin datos Configuración electrónica [Rn]7s25f26d1 Estados de oxidación (óxido) 5 (base débil) Estructura cristalina Ortorrómbico Propiedades físicas Estado de la materia Sólido Punto de fusión 2113 K Punto de ebullición 4300 K Entalpía de vaporización 470 kJ/mol Entalpía de fusión 15 kJ/mol Presión de vapor 5,1 × 10-5 Pa a 2200 K Velocidad del sonido Sin datos Información diversa Electronegatividad 1,5 (Pauling) Calor específico 120 J/(kg·K) Conductividad eléctrica 5,29 × 106 m-1·Ω-1 Conductividad térmica 47 W/(m·K) ° potencial de ionización 568 kJ/mol 2° potencial de ionización Sin datos 3er potencial de ionización Sin datos 4° potencial de ionización Sin datos Isótopos más estables iso. AN Periodo de semidesintegración MD ED MeV PD 230Pa Sintético 17,4 d ε 1,310 230Th β- 0,563 230U 231Pa Sintético 32760 a α 5,149 227Ac 233Pa Sintético 26,967 d β- 0,571 233U Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
†Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.El protactinio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Pa y su número atómico es 91.
Contenido
Características notables
El protactinio es un elemento metálico plateado que pertenece al grupo de los actínidos, que presenta un brillo metálico intenso.
Es superconductor por debajo de 1.4 K.
Aplicaciones
Debido a su escasez, alta radioactividad y toxicidad, actualmente no existen usos para el protactinio fuera de la investigación científica básica.
El Protactinio-231 (que se forma por el desintegración alfa del Uranio-235 seguido de una desintegración beta del Torio-231) podría quizás mantener una reacción nuclear en cadena y, en principio, podría ser usado para construir una bomba nuclear. La masa crítica, según Walter Seifritz, es 750±180 kg. Otros autores concluyen que no es posible una reacción en cadena usando 231Pa.
Historia
Dmitri Mendeleev predijo en 1871 que debería existir un elemento con número atómico igual a 91 y que aparecería en la tabla periódica entre el torio y el uranio. En 1900 William Crookes aisló el protactinio como un material radiactivo formado a partir del uranio, pero que no consiguió identificarlo.[1]
El protactinio fue identificado por primera vez en 1913 cuando Kasimir Fajans y O.H. Göhring encontraron el isótopo de corta vida 234mPa, con una vida media de, en torno, 1,17 minutos, durante sus estudios de la cadena de decaimiento del 238U. Dieron al nuevo elemento el nombre de Brevium (latín: brevis, es decir, breve). El nombre se cambió a Protoactinium en 1918 cuando dos grupos de científicos (Otto Hahn y Lise Meitner de Alemania, y Frederick Soddy y John Cranston del Reino Unido) descubrieron de manera independiente el 231Pa, y acortaron el nombre a protactinium (en español, protoactinio) en 1949.
Aristid V. Grosse preparó 2 mg de Pa2O5 en 1927, y más tarde consiguió aislar protactinio por primera vez en 1934 de 0,1 mg de Pa2O5, convirtiendo primero el óxido en un ioduro y después rompiéndolo a alto vacío usando un filamento calentado mediante una corriente eléctrica produciendo la reacción 2PaI5 → 2Pa + 5I2 (proceso Van Arkel-De Boer).
En 1961, la Autoridad de la energía atómica del Reino Unido fue capaz de producir 125 g de protactinio puro al 99,9% procesando 60 toneladas de material de desecho en un proceso de 12 etapas con un gasto de 500.000 $. Esta fue la única fuente de este elemento durante muchos años y se dice que fue vendido a los laboratorios a un coste de 2.800 $/g en los años sucesivos.
Abundancia y obtención
El protactinio se encuentra en la pechblenda en una cantidad de aproximadamente una parte de 231Pa en 10 millones de mena (es decir, 0,1 ppm). Algunas menas de la República Democrática del Congo llegan a tener en torno a 3 ppm.
Compuestos
Compuestos conocidos del protactinio:
- Fluoruros
- PaF4
- PaF5
- Cloruros
- PaCl4
- PaCl5
- Bromuros
- PaBr4
- PaBr5
- Ioduros
- PaI3
- PaI4
- PaI5
- Óxidos
- PaO
- PaO2
- Pa2O5
Isótopos
Se han caracterizado 29 radioisótopos del protactinio siendo los más estables el 231Pa, con una vida media de 32.760 años; el 233Pa, con una vida media de 26,967 días; y el 230Pa con una vida media de 17,4 días. El resto de isótopos radiactivos tienen vidas medias inferiores a 1,6 días y la mayoría tienen vidas medias menores de 1,8 segundos. Este elemento también tiene dos metaestados, 217mPa (vida media de 1,15 milisegundos) y 234mPa (vida media de 1,17 minutos).
El modo de desintegración primario del isótopo más estable 231Pa y de aquellos más ligeros es la desintegración alfa mientras que para los isótopos más pesados es la desintegración beta. Los productos primarios de la desintegración de los isótopos más ligeros (231Pa o más ligeros) son isótopos del actinio (Ac) mientras que los isótopos más pesados producen isótopos del uranio (U).
Precauciones
El protactinio es tóxico y altamente radiactivo. Por este motivo, requiere precauciones similares a las usadas cuando se maneja plutonio.
Referencias
- ↑ Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks, (Hardcover, First Edition) edición, Oxford University Press, pp. page 347. ISBN 0-19-850340-7.
Enlaces externos
- WebElements.com - Protactinium
- EnvironmentalChemistry.com - Protactinium
- It's Elemental - Protactinium
- ANL factsheet
- WebElements.com - Protactinium
- It's Elemental - Protactinium
- InfoHaunter [1]
Categorías: Elementos químicos | Actínidos - Fluoruros
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