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Pm 61

Promethium (Pm)

lanthanide
Periodo: 6 Bloque: f

Solid

Peso atómico estándar

[145]

Configuración electrónica

[Xe] 6s2 4f5

Punto de fusión

1041,85 °C

Punto de ebullición

2999,85 °C

Densidad

7260 kg/m³

Estados de oxidación

+2, +3

Electronegatividad (Pauling)

N/D

Energía de ionización (1.ª)

5,58187 eV

Año de descubrimiento

1902

Radio atómico

185 pm

Detalles

Origen del nombre Named for the Greek god, Prometheus.
País de descubrimiento United States
Descubridores J.A. Marinsky, L.E. Glendenin, C.D. Coryell

Promethium is a radioactive lanthanide and the only rare-earth element with no stable isotope. It behaves chemically like a typical trivalent lanthanide, forming Pm³⁺ compounds that resemble those of neodymium and samarium. Natural promethium exists only in minute, transient amounts from uranium fission and rare decay processes. Usable quantities have been obtained mainly from nuclear-reactor fission products or by neutron irradiation of neodymium.

It is a soft beta emitter; although no gamma rays are emitted, X-radiation can be generated when beta particles impinge on elements of a high atomic number, and great care must be taken in handling it. Promethium salts luminesce in the dark with a pale blue or greenish glow, due to their high radioactivity. Ion-exchange methods led to the preparation of about 10 g of promethium from atomic reactor fuel processing wastes in early 1963. Little is yet generally known about the properties of metallic promethium. Two allotropic modifications exist.

The existence of promethium was predicted by Bohuslav Brauner, a Czech chemist, in 1902. Several groups claimed to have produced the element, but they could not confirm their discoveries because of the difficulty of separating promethium from other elements. Proof of the existence of promethium was obtained by Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin and Charles D. Coryell in 1944. Too busy with defense related research in World War II, they did not claim their discovery until 1946. They discovered promethium while analyzing the byproducts of uranium fission that were produced in a nuclear reactor located at Clinton Laboratories in Oak Ridge, Tennessee. Today, Clinton Laboratories is known as Oak Ridge National Laboratory. Today, promethium is still recovered from the byproducts of uranium fission. It can also be produced by bombarding neodymium-146 with neutrons. Neodymium-146 becomes neodymium-147 when it captures a neutron. Neodymium-147, with a half-life of 11 days, decays into promethium-147 through beta decay. Promethium does not occur naturally on earth, although it has been detected in the spectrum of a star in the constellation Andromeda.

Promethium's most stable isotope, promethium-145, has a half-life of 17.7 years. It decays into neodymium-145 through electron capture.

Named after the Greek Prometheus, who, according to mythology, stole fire from heaven. In 1902 Branner predicted the existence of an element between neodymium and samarium, and this was confirmed by Moseley in 1914. In 1941, workers at Ohio State University irradiated neodymium and praseodymium with neutrons, deuterons, and alpha particles, and produced several new radioactivities, which most likely were those of element 61. Wu and Segre, and Bethe, in 1942, confirmed the formation; however, chemical proof of the production of element 61 was lacking because of the difficulty in separating the rare earths from each other at that time. In 1945, Marinsky, Glendenin, and Coryell made the first chemical identification by use of ion-exchange chromatography. Their work was done by fission of uranium and by neutron bombardment of neodymium.

Imágenes

Propiedades

Químicas

Afinidad electrónica
0,129 eV
Energía de ionización (1.ª)
5,58187 eV Comparar Energía de ionización (1.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (2.ª)
10,938038 eV Comparar Energía de ionización (2.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (3.ª)
22,440077 eV Comparar Energía de ionización (3.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (4.ª)
41,170142 eV Comparar Energía de ionización (4.ª) de todos los elementos →
Energía de ionización (5.ª)
61,700212 eV Comparar Energía de ionización (5.ª) de todos los elementos →
Estados de oxidación
+2, +3 Comparar Estados de oxidación de todos los elementos →
Electrones de valencia
3 Comparar Electrones de valencia de todos los elementos →
Configuración electrónica
[Xe] 6s2 4f5

Termodinámicas

Calor de fusión
0,07980515 eV Comparar Calor de fusión de todos los elementos →
Calor de vaporización
3,005649 eV Comparar Calor de vaporización de todos los elementos →
Calor de sublimación
3,161113 eV
Calor de atomización
3,161113 eV

Nucleares

Protones
61 Comparar Protones de todos los elementos →
Neutrones
84 Comparar Neutrones de todos los elementos →
Isótopos conocidos
40 Comparar Isótopos conocidos de todos los elementos →
Isótopos estables
0 Comparar Isótopos estables de todos los elementos →
Número másico (isótopo más estable)
145
Isótopo más estable
Pm-145
Año de descubrimiento
1902

Abundancia

N/D

Estructura cristalina

N/D

Estructura electrónica

Electrones por capa
2, 8, 18, 23, 8, 2 Comparar Electrones por capa de todos los elementos →

Identificadores

Número CAS
7440-12-2 Comparar Número CAS de todos los elementos →
Símbolo del término
6H°5/2
InChI
InChI=1S/Pm
Clave InChI
VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N

Configuración electrónica Medido

Carga del ion
Protones 61
Electrones 61
Carga Neutro
Configuración Pm: 4f⁵ 6s²
Configuración electrónica
Medido
[Xe] 4f⁵ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁵ 6s²
Diagrama de orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
5/14 5↑
Total de electrones: 61 Desapareados: 5 ?

Modelo atómico

Protones 61
Neutrones 99
Electrones 61
Número másico 160
Estabilidad Radiactivo

Los isótopos cambian el número de neutrones, la masa y la estabilidad, pero no la configuración electrónica de un átomo neutro.

Modelo atómico esquemático, no a escala.

Huella atómica

Espectro de emisión / absorción

0 / 0 (0 0 con intensidad)
Medido
Emisión Visible: 380–750 nm

Distribución isotópica

No hay isótopos estables.

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegración
160 Radiactivo159,9431 ± 0,00032N/D725 ms
162 Radiactivo161,95022 ± 0,00043N/D630 ms
126 Radiactivo125,95792 ± 0,00054N/D500 ms
144 Radiactivo143,9125964 ± 0,0000034N/D363 días
164 Radiactivo163,958819 ± 0,000429N/D300 ms
Medido

Fase / Estado

1 atm / 101,325 kPa
Sólido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 1016,9 °C por debajo del punto de fusión (1041,85 °C)

Punto de fusión 1041,85 °C
Punto de ebullición 2999,85 °C
Por debajo del punto de fusión en 1016,9 °C
0 K Temperatura actual: 25 °C 6000 K
Secuencia de fases

Esquemático, no a escala

Sólido
Líquido
Gas
Fusión
Ebullición
25°C
Sólido
Líquido
Gas
Actual

Puntos de transición de fase

Punto de fusión Bibliografía
1041,85 °C
Punto de ebullición Bibliografía
2999,85 °C
Fase actual Calculado
Sólido

Energías de transición

Calor de fusión Bibliografía
0,07980515 eV

Energía necesaria para fundir 1 mol en el punto de fusión

Calor de vaporización Bibliografía
3,005649 eV

Energía necesaria para vaporizar 1 mol en el punto de ebullición

Calor de sublimación Bibliografía
3,161113 eV

Energía necesaria para sublimar 1 mol en el punto de sublimación

Densidad

Densidad de referencia Bibliografía
7260 kg/m³

En condiciones estándar

Densidad actual Calculado
7260 kg/m³

En condiciones estándar

Espectros atómicos

Se muestran 10 de 61. Ordenado por carga del ion (ascendente).

Líneas disponibles ?

IonCargaTotal de líneasProbabilidades de transiciónDesignaciones de los niveles
Pm I 0229016
Pm II +119509
Líneas disponibles en el NIST →

Niveles disponibles ?

IonCargaNiveles
Pm I 0222
Pm II +1182
Pm III +22
Pm IV +312
Pm V +42
Pm VI +52
Pm VII +62
Pm VIII +72
Pm IX +82
Pm X +92
Niveles disponibles en el NIST →
61 Pm 145

Promethium — Visualizador de orbitales atómicos

[Xe]6s24f5
Niveles de energía 2 8 18 23 8 2
Estados de oxidación +2, +3
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Promethium — Vista previa del visualizador de orbitales atómicos
Three.js solo se carga cuando se solicita
61 Pm 145

Promethium — Visualizador de estructuras cristalinas

No hay datos disponibles sobre la estructura cristalina

Radios iónicos

CargaCoordinaciónEspínRadio
+36N/D97 pm
+38N/D109.3 pm
+39N/D114.39999999999999 pm

Compuestos

Pm
144,913 u
Pm
146,915 u
Pm
148,918 u
Pm
144,913 u
Pm
140,914 u
Pm
149,921 u
Pm
147,917 u
Pm
142,911 u
Pm
145,915 u
Pm
143,913 u
Pm
150,921 u
Pm
141,913 u
Pm
152,924 u

Isótopos (5)

Número másicoMasa atómica (u)Abundancia naturalPeriodo de semidesintegraciónModo de desintegración
160 Radiactivo159,9431 ± 0,00032N/D725 ms
β- =100%β-n ?
162 Radiactivo161,95022 ± 0,00043N/D630 ms
β- =100%β-n ?
126 Radiactivo125,95792 ± 0,00054N/D500 ms
β+ ?β+p ?
144 Radiactivo143,9125964 ± 0,0000034N/D363 días
ε =100%e+<8e-5%
164 Radiactivo163,958819 ± 0,000429N/D300 ms
β- ?β-n ?
160 Radiactivo
Masa atómica (u) 159,9431 ± 0,00032
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 725 ms
Modo de desintegración
β- =100%β-n ?
162 Radiactivo
Masa atómica (u) 161,95022 ± 0,00043
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 630 ms
Modo de desintegración
β- =100%β-n ?
126 Radiactivo
Masa atómica (u) 125,95792 ± 0,00054
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 500 ms
Modo de desintegración
β+ ?β+p ?
144 Radiactivo
Masa atómica (u) 143,9125964 ± 0,0000034
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 363 días
Modo de desintegración
ε =100%e+<8e-5%
164 Radiactivo
Masa atómica (u) 163,958819 ± 0,000429
Abundancia natural N/D
Periodo de semidesintegración 300 ms
Modo de desintegración
β- ?β-n ?

Propiedades ampliadas

Radios covalentes (ampliados)

Radio covalente (Pyykkö)
173 pm
Radio covalente (Pyykkö, enlace doble)
135 pm

Radios de van der Waals

UFF
354,7 pm
MM3
272 pm

Radios atómicos y metálicos

Radio atómico (Rahm)
283 pm

Escalas de numeración

Mendeleev
21
Pettifor
29
Glawe
28

Escalas de electronegatividad

Ghosh
0
Miedema
3
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
4

Polarizabilidad y dispersión

Polarizabilidad dipolar
200 a.u.
Polarizabilidad dipolar (incert.)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3340 Ha·Bohr6

Parámetros de Miedema

Volumen molar de Miedema
20,25 cm3/mol
Densidad electrónica de Miedema
2

Transiciones de fase y alótropos

Punto de fusión1315,15 K

Categorías de estados de oxidación

+2 extended
+3 main

Datos de referencia avanzados

Constantes de apantallamiento (13)
nOrbitalσ
1s1,2042
2p4,2562
2s16,0296
3d13,9018
3p19,4461
3s19,8154
4d33,26
4f37,866
4p30,3768
4s29,3604
Detalle de los radios cristalinos (3)
CargaCNEspínrcrystal (pm)Origen
3VI111from r^3 vs V plots,
3VIII123,3from r^3 vs V plots,
3IX128,4from r^3 vs V plots,
Modos de desintegración de los isótopos (60)
IsótopoModoIntensidad
126B+—
126B+p—
127B+—
127p—
128B+100%
128B+p—
128p0%
129B+100%
129B+p—
129p—
Factores de dispersión de rayos X (508)
Energía (eV)f₁f₂
10—0,21641
10,1617—0,22429
10,3261—0,23246
10,4931—0,24092
10,6628—0,2497
10,8353—0,25879
11,0106—0,26822
11,1886—0,27798
11,3696—0,28811
11,5535—0,2986

Datos adicionales

Sources

Sources of this element.

Searches for the element on earth have been fruitless, and it now appears that promethium is completely missing from the earth's crust. Promethium, however, has been identified in the spectrum of the star HR465 in Andromeda. This element is being formed recently near the star's surface, for no known isotope of promethium has a half-life longer than 17.7 years. Seventeen isotopes of promethium, with atomic masses from 134 to 155 are now known. Promethium-147, with a half-life of 2.6 years, is the most generally useful. Promethium-145 is the longest lived, and has a specific activity of 940 Ci/g.

Referencias (1)

Referencias

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Pm

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Promethium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sobre la licencia: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Promethium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sobre la licencia: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Promethium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Promethium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Promethium

This section provides all form of data related to element Promethium.

9 PubChem Elements
Promethium

The element property data was retrieved from publications.

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