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Pm 61

Promethium (Pm)

lanthanide
Periodo: 6 Blocco: f

Solid

Peso atomico standard

[145]

Configurazione elettronica

[Xe] 6s2 4f5

Punto di fusione

1041,85 °C

Punto di ebollizione

2999,85 °C

Densità

7260 kg/m³

Stati di ossidazione

+2, +3

Elettronegatività (Pauling)

N/D

Energia di ionizzazione (1ª)

5,58187 eV

Anno della scoperta

1902

Raggio atomico

185 pm

Dettagli

Origine del nome Named for the Greek god, Prometheus.
Paese della scoperta United States
Scopritori 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.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Affinità elettronica
0,129 eV
Energia di ionizzazione (1ª)
5,58187 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
10,938038 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
22,440077 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
41,170142 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
61,700212 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
+2, +3 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
3 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Xe] 6s2 4f5

Termodinamiche

Calore di fusione
0,07980515 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
3,005649 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
3,161113 eV
Calore di atomizzazione
3,161113 eV

Nucleari

Protoni
61 Confronta Protoni di tutti gli elementi →
Neutroni
84 Confronta Neutroni di tutti gli elementi →
Isotopi noti
40 Confronta Isotopi noti di tutti gli elementi →
Isotopi stabili
0 Confronta Isotopi stabili di tutti gli elementi →
Numero di massa (isotopo più stabile)
145
Isotopo più stabile
Pm-145
Anno della scoperta
1902

Abbondanza

N/D

Struttura cristallina

N/D

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 18, 23, 8, 2 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7440-12-2 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
6H°5/2
InChI
InChI=1S/Pm
Chiave InChI
VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 61
Elettroni 61
Carica Neutro
Configurazione Pm: 4f⁵ 6s²
Configurazione elettronica
Misurato
[Xe] 4f⁵ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁵ 6s²
Diagramma degli orbitali
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↑
Elettroni totali: 61 Spaiati: 5 ?

Modello atomico

Protoni 61
Neutroni 99
Elettroni 61
Numero di massa 160
Stabilità Radioattivo

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

0 / 0 (0 0 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

Nessun isotopo stabile.

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
160 Radioattivo159,9431 ± 0,00032N/D725 ms
162 Radioattivo161,95022 ± 0,00043N/D630 ms
126 Radioattivo125,95792 ± 0,00054N/D500 ms
144 Radioattivo143,9125964 ± 0,0000034N/D363 giorni
164 Radioattivo163,958819 ± 0,000429N/D300 ms
Misurato

Fase / Stato

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

Motivo: 1016,9 °C sotto il punto di fusione (1041,85 °C)

Punto di fusione 1041,85 °C
Punto di ebollizione 2999,85 °C
Sotto il punto di fusione di 1016,9 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
1041,85 °C
Punto di ebollizione Letteratura
2999,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,07980515 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
3,005649 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
3,161113 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
7260 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
7260 kg/m³

In condizioni standard

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 61. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
Pm I 0229016
Pm II +119509
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
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
Livelli disponibili nel NIST →
61 Pm 145

Promethium — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Xe]6s24f5
Livelli energetici 2 8 18 23 8 2
Stati di ossidazione +2, +3
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Promethium — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
61 Pm 145

Promethium — Visualizzatore della struttura cristallina

Dati sulla struttura cristallina non disponibili

Raggi ionici

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

Composti

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

Isotopi (5)

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
160 Radioattivo159,9431 ± 0,00032N/D725 ms
β- =100%β-n ?
162 Radioattivo161,95022 ± 0,00043N/D630 ms
β- =100%β-n ?
126 Radioattivo125,95792 ± 0,00054N/D500 ms
β+ ?β+p ?
144 Radioattivo143,9125964 ± 0,0000034N/D363 giorni
ε =100%e+<8e-5%
164 Radioattivo163,958819 ± 0,000429N/D300 ms
β- ?β-n ?
160 Radioattivo
Massa atomica (u) 159,9431 ± 0,00032
Abbondanza naturale N/D
Emivita 725 ms
Modalità di decadimento
β- =100%β-n ?
162 Radioattivo
Massa atomica (u) 161,95022 ± 0,00043
Abbondanza naturale N/D
Emivita 630 ms
Modalità di decadimento
β- =100%β-n ?
126 Radioattivo
Massa atomica (u) 125,95792 ± 0,00054
Abbondanza naturale N/D
Emivita 500 ms
Modalità di decadimento
β+ ?β+p ?
144 Radioattivo
Massa atomica (u) 143,9125964 ± 0,0000034
Abbondanza naturale N/D
Emivita 363 giorni
Modalità di decadimento
ε =100%e+<8e-5%
164 Radioattivo
Massa atomica (u) 163,958819 ± 0,000429
Abbondanza naturale N/D
Emivita 300 ms
Modalità di decadimento
β- ?β-n ?

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
173 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
135 pm

Raggi di van der Waals

UFF
354,7 pm
MM3
272 pm

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
283 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
21
Pettifor
29
Glawe
28

Scale di elettronegatività

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

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
200 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3340 Ha·Bohr6

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
20,25 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
2

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione1315,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

+2 extended
+3 main

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (13)
nOrbitaleσ
1s1,2042
2p4,2562
2s16,0296
3d13,9018
3p19,4461
3s19,8154
4d33,26
4f37,866
4p30,3768
4s29,3604
Dettaglio dei raggi cristallini (3)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
3VI111from r^3 vs V plots,
3VIII123,3from r^3 vs V plots,
3IX128,4from r^3 vs V plots,
Modalità di decadimento degli isotopi (60)
IsotopoModalitàIntensità
126B+—
126B+p—
127B+—
127p—
128B+100%
128B+p—
128p0%
129B+100%
129B+p—
129p—
Fattori di diffusione dei raggi X (508)
Energia (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

Dati aggiuntivi

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.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(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 sulla licenza: 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 sulla licenza: 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.

Ultimo aggiornamento:

Dati verificati:

I contenuti vengono verificati sulla base dei dati scientifici più recenti.