Прометий (Pm)
ЛантаноидТвёрдое тело
Стандартный атомный вес
[145]Электронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f5Температура плавления
1041.85 °C (1315 K)Температура кипения
2999.85 °C (3273 K)Плотность
7260 kg/m³Степени окисления
+2, +3Электроотрицательность (Полинг)
N/AЭнергия ионизации (1-я)
Год открытия
1902Атомный радиус
185 pmДополнительно
Прометий — радиоактивный лантаноид и единственный редкоземельный элемент, не имеющий стабильного изотопа. По химическому поведению он подобен типичному тривалентному лантаноиду, образуя соединения Pm³⁺, которые напоминают соединения неодима и самария. В природе прометий существует лишь в ничтожных, кратковременных количествах, возникая при делении урана и в редких процессах распада. Пригодные к использованию количества были получены главным образом из продуктов деления ядерных реакторов или путем нейтронного облучения неодима.
Это мягкий β-излучатель; хотя γ-лучи не испускаются, рентгеновское излучение может возникать при попадании β-частиц на элементы с высоким атомным номером, и при обращении с ним необходимо соблюдать большую осторожность. Соли прометия люминесцируют в темноте бледно-голубым или зеленоватым свечением из-за их высокой радиоактивности. Ионообменные методы позволили получить около 10 г прометия из отходов переработки топлива атомного реактора в начале 1963 г. О свойствах металлического прометия пока известно немного. Существуют две аллотропные модификации.
Существование прометия было предсказано Богуславом Браунером, чешским химиком, в 1902 году. Несколько групп заявляли о получении этого элемента, но не смогли подтвердить свои открытия из-за трудности отделения прометия от других элементов. Доказательства существования прометия были получены Джейкобом А. Марински, Лоуренсом Э. Гленденином и Чарльзом Д. Кориеллом в 1944 году. Будучи слишком заняты исследованиями, связанными с обороной, во время Второй мировой войны, они заявили о своём открытии лишь в 1946 году. Они открыли прометий, анализируя побочные продукты деления урана, образовавшиеся в ядерном реакторе, расположенном в Clinton Laboratories в Ок-Ридже, Теннесси. Сегодня Clinton Laboratories известна как Oak Ridge National Laboratory. В настоящее время прометий по-прежнему получают из побочных продуктов деления урана. Его также можно получить бомбардировкой неодима-146 нейтронами. Неодим-146 превращается в неодим-147 при захвате нейтрона. Неодим-147 с периодом полураспада 11 дней распадается в прометий-147 посредством бета-распада. Прометий в природе на Земле не встречается, хотя он был обнаружен в спектре звезды в созвездии Андромеды.
Наиболее стабильный изотоп прометия, прометий-145, имеет период полураспада 17,7 года. Он распадается в неодим-145 посредством электронного захвата.
Назван в честь греческого Прометея, который, согласно мифологии, похитил огонь с небес. В 1902 году Браннер предсказал существование элемента между неодимом и самарием, и это было подтверждено Мозли в 1914 году. В 1941 году сотрудники Университета штата Огайо облучали неодим и празеодим нейтронами, дейтронами и альфа-частицами и получили несколько новых радиоактивностей, которые, вероятнее всего, принадлежали элементу 61. Ву и Сегре, а также Бете в 1942 году подтвердили образование; однако химическое доказательство получения элемента 61 отсутствовало из-за трудности отделения редкоземельных элементов друг от друга в то время. В 1945 году Марински, Гленденин и Кориелл впервые химически идентифицировали его с помощью ионообменной хроматографии. Их работа была выполнена при делении урана и при нейтронной бомбардировке неодима.
Изображения
Свойства
Физические
Химические
Термодинамические
Ядерные
Распространённость
N/A
Реакционная способность
N/A
Кристаллическая структура
N/A
Электронная структура
Идентификаторы
Электронная конфигурация Measured
Pm: 4f⁵ 6s²[Xe] 4f⁵ 6s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁵ 6s²Модель атома
Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.
Схематическая модель атома, не в масштабе.
Атомный отпечаток
Спектр испускания / поглощения
Распределение изотопов
Нет стабильных изотопов.
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 160 Радиоактивный | 159,9431 ± 0,00032 | N/A | 725 мс |
| 162 Радиоактивный | 161,95022 ± 0,00043 | N/A | 630 мс |
| 126 Радиоактивный | 125,95792 ± 0,00054 | N/A | 500 мс |
| 144 Радиоактивный | 143,9125964 ± 0,0000034 | N/A | 363 дней |
| 164 Радиоактивный | 163,958819 ± 0,000429 | N/A | 300 мс |
Фазовое состояние
Причина: на 1016.9 °C ниже точки плавления (1041.85 °C)
Схематично, не в масштабе
Точки фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия для плавления 1 моля при tплав
Энергия для испарения 1 моля при tкип
Энергия для возгонки 1 моля при tвозг
Плотность
При нормальных условиях
При нормальных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 61 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Состав спектральных линий ?
| Ion | Заряд | Total lines | Transition probabilities | Level designations |
|---|---|---|---|---|
| Pm I | 0 | 229 | 0 | 16 |
| Pm II | +1 | 195 | 0 | 9 |
Состав энергетических уровней ?
| Ion | Заряд | Levels |
|---|---|---|
| Pm I | 0 | 222 |
| Pm II | +1 | 182 |
| Pm III | +2 | 2 |
| Pm IV | +3 | 12 |
| Pm V | +4 | 2 |
| Pm VI | +5 | 2 |
| Pm VII | +6 | 2 |
| Pm VIII | +7 | 2 |
| Pm IX | +8 | 2 |
| Pm X | +9 | 2 |
Данные о кристаллической структуре недоступны
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +3 | 6 | N/A | 97 пм |
| +3 | 8 | N/A | 109.3 пм |
| +3 | 9 | N/A | 114.39999999999999 пм |
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а.е.м.) | Природная распространённость | Период полураспада | Режим распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 160 Радиоактивный | 159,9431 ± 0,00032 | N/A | 725 мс | β- =100%β-n ? | |
| 162 Радиоактивный | 161,95022 ± 0,00043 | N/A | 630 мс | β- =100%β-n ? | |
| 126 Радиоактивный | 125,95792 ± 0,00054 | N/A | 500 мс | β+ ?β+p ? | |
| 144 Радиоактивный | 143,9125964 ± 0,0000034 | N/A | 363 дней | ε =100%e+<8e-5% | |
| 164 Радиоактивный | 163,958819 ± 0,000429 | N/A | 300 мс | β- ?β-n ? |
Расширенные свойства
Ковалентные радиусы (расш.)
Радиусы Ван-дер-Ваальса
Атомные и металлические радиусы
Шкалы нумерации
Шкалы электроотрицательности
Поляризуемость и дисперсия
Параметры Мидемы
Фазовые переходы и аллотропы
| Температура плавления | 1315.15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (13)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1.2042 |
| 2 | p | 4.2562 |
| 2 | s | 16.0296 |
| 3 | d | 13.9018 |
| 3 | p | 19.4461 |
| 3 | s | 19.8154 |
| 4 | d | 33.26 |
| 4 | f | 37.866 |
| 4 | p | 30.3768 |
| 4 | s | 29.3604 |
Детализация кристаллических радиусов (3)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Источник |
|---|---|---|---|---|
| 3 | VI | 111 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | VIII | 123.3 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | IX | 128.4 | from r^3 vs V plots, |
Режимы распада изотопов (60)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 126 | B+ | — |
| 126 | B+p | — |
| 127 | B+ | — |
| 127 | p | — |
| 128 | B+ | 100% |
| 128 | B+p | — |
| 128 | p | 0% |
| 129 | B+ | 100% |
| 129 | B+p | — |
| 129 | p | — |
Факторы рассеяния X‑лучей (508)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 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 |
Дополнительные данные
Estimated Crustal Abundance
The estimated element abundance in the earth's crust.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Promethium https://education.jlab.org/itselemental/ele061.html
Estimated Oceanic Abundance
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Not Applicable
Источники (1)
- [5] Promethium https://education.jlab.org/itselemental/ele061.html
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.
Источники (1)
- [6] Promethium https://periodic.lanl.gov/61.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
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.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
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/
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.
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
This section provides all form of data related to element Promethium.
The element property data was retrieved from publications.