Pm 61

Promethium (Pm)

lanthanide
주기: 6 블록: f

Solid

표준 원자량

[145]

전자 배치

[Xe] 6s2 4f5

녹는점

1041.85 °C

끓는점

2999.85 °C

밀도

7260 kg/m³

산화 상태

+2, +3

전기 음성도(Pauling)

해당 없음

제1 이온화 에너지

5.58187 eV

발견 연도

1902

원자 반지름

185 pm

상세 정보

이름의 유래 Named for the Greek god, Prometheus.
발견 국가 United States
발견자 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.

이미지

특성

화학적 특성

전자 친화도
0.129 eV
제1 이온화 에너지
5.58187 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
10.938038 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
22.440077 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
41.170142 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
61.700212 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
+2, +3 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
3 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Xe] 6s2 4f5

열역학적 특성

융해열
0.07980515 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
3.005649 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
3.161113 eV
원자화열
3.161113 eV

핵 특성

양성자 수
61 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
84 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
40 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
0 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
질량수(가장 안정한 동위원소)
145
가장 안정한 동위원소
Pm-145
발견 연도
1902

존재비

해당 없음

결정 구조

해당 없음

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 18, 23, 8, 2 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7440-12-2 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
6H°5/2
InChI
InChI=1S/Pm
InChI 키
VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 61
전자 61
전하 중성
배치 Pm: 4f⁵ 6s²
전자 배치
측정값
[Xe] 4f⁵ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁵ 6s²
오비탈 도표
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↑
총 전자 수: 61 홀전자: 5 ?

원자 모형

양성자 61
중성자 99
전자 61
질량수 160
안정성 방사성

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

0 / 0 (0 세기 정보가 있는 선 0개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

안정 동위원소가 없습니다.

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
160 방사성159.9431 ± 0.00032해당 없음725 ms
162 방사성161.95022 ± 0.00043해당 없음630 ms
126 방사성125.95792 ± 0.00054해당 없음500 ms
144 방사성143.9125964 ± 0.0000034해당 없음363 일
164 방사성163.958819 ± 0.000429해당 없음300 ms
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(1041.85 °C)보다 1016.9 °C 낮음

녹는점 1041.85 °C
끓는점 2999.85 °C
녹는점 미달 온도 1016.9 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
1041.85 °C
끓는점 문헌값
2999.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.07980515 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
3.005649 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
3.161113 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
7260 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
7260 kg/m³

표준 조건에서

원자 스펙트럼

전체 61개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
Pm I 0229016
Pm II +119509
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
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
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
61 Pm 145

Promethium — 원자 오비탈 시각화 도구

[Xe]6s24f5
에너지 준위 2 8 18 23 8 2
산화 상태 +2, +3
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Promethium — 원자 오비탈 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다
61 Pm 145

Promethium — 결정 구조 시각화 도구

결정 구조 데이터 없음

이온 반지름

전하배위스핀반지름
+36해당 없음97 pm
+38해당 없음109.3 pm
+39해당 없음114.39999999999999 pm

화합물

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

동위원소 (5)

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
160 방사성159.9431 ± 0.00032해당 없음725 ms
β- =100%β-n ?
162 방사성161.95022 ± 0.00043해당 없음630 ms
β- =100%β-n ?
126 방사성125.95792 ± 0.00054해당 없음500 ms
β+ ?β+p ?
144 방사성143.9125964 ± 0.0000034해당 없음363 일
ε =100%e+<8e-5%
164 방사성163.958819 ± 0.000429해당 없음300 ms
β- ?β-n ?
160 방사성
원자 질량(u) 159.9431 ± 0.00032
천연 존재비 해당 없음
반감기 725 ms
붕괴 방식
β- =100%β-n ?
162 방사성
원자 질량(u) 161.95022 ± 0.00043
천연 존재비 해당 없음
반감기 630 ms
붕괴 방식
β- =100%β-n ?
126 방사성
원자 질량(u) 125.95792 ± 0.00054
천연 존재비 해당 없음
반감기 500 ms
붕괴 방식
β+ ?β+p ?
144 방사성
원자 질량(u) 143.9125964 ± 0.0000034
천연 존재비 해당 없음
반감기 363 일
붕괴 방식
ε =100%e+<8e-5%
164 방사성
원자 질량(u) 163.958819 ± 0.000429
천연 존재비 해당 없음
반감기 300 ms
붕괴 방식
β- ?β-n ?

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
173 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
135 pm

반데르발스 반지름

UFF
354.7 pm
MM3
272 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
283 pm

번호 척도

Mendeleev
21
Pettifor
29
Glawe
28

전기 음성도 척도

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

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
200 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3340 Ha·Bohr6

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
20.25 cm3/mol
미데마 전자 밀도
2

상전이 및 동소체

녹는점1315.15 K

산화 상태 분류

+2 extended
+3 main

심화 참고 데이터

차폐 상수 (13)
n오비탈σ
1s1.2042
2p4.2562
2s16.0296
3d13.9018
3p19.4461
3s19.8154
4d33.26
4f37.866
4p30.3768
4s29.3604
결정 반지름 상세 정보 (3)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
3VI111from r^3 vs V plots,
3VIII123.3from r^3 vs V plots,
3IX128.4from r^3 vs V plots,
동위원소 붕괴 방식 (60)
동위원소모드세기
126B+—
126B+p—
127B+—
127p—
128B+100%
128B+p—
128p0%
129B+100%
129B+p—
129p—
X선 산란 인자 (508)
에너지 (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

추가 데이터

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.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(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.

라이선스 안내: 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/

라이선스 안내: 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.

최종 업데이트:

데이터 검증 완료:

최신 과학 데이터를 기준으로 내용을 검토합니다.