Pa 91

Protactinium (Pa)

actinide
ఆవర్తనం: 7 బ్లాక్: f

Solid

ప్రామాణిక పరమాణు భారం

231.03588 u

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం

[Rn] 7s2 5f2 6d1

ద్రవీభవన స్థానం

1571.85 °C

మరుగు స్థానం

అందుబాటులో లేదు

సాంద్రత

1.537e+4 kg/m³

ఆక్సీకరణ స్థితులు

+2, +3, +4, +5

విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్)

1.5

అయనీకరణ శక్తి (1వ)

5.89 eV

ఆవిష్కరణ సంవత్సరం

1913

పరమాణు వ్యాసార్థం

180 pm

వివరాలు

పేరు మూలం Greek: proto and actinium (parent of actinium); it forms actinium when it radioactively decays.
ఆవిష్కరణ జరిగిన దేశం England/France
ఆవిష్కర్తలు Fredrich Soddy, John Cranston, Otto Hahn, Lise Meitner

Protactinium is a dense, silvery actinide metal with atomic number 91. It lies between thorium and uranium and is chemically notable for the stability of the +5 oxidation state, although +4 compounds are also known. All isotopes are radioactive. Natural protactinium occurs only in trace amounts, chiefly as ²³¹Pa in the ²³⁵U decay series and as short-lived products in other decay chains, so it has little technological role outside nuclear and geochemical research.

Protactinium metal is a dense, silvery-gray material with a bright metallic luster which it retains for some time in air but it does readily react with oxygen, water vapor and inorganic acids to form various compounds. In solid compounds protactinium is most stable in the oxidation state +5, but it also exists in the +4, +3 and +2 oxidation states. In solution the +5 state rapidly hydrolyzes by combining with hydroxide ions to form soluble or insoluble hydroxy-oxide solids which have a tendency to stick to the surfaces of vessels in which it is contained. A number of protactinium compounds are known, some of which are colored. The element is superconductive below 1.4K.

The name derives from the Greek protos (first) for preceding the element actinium, because its most common isotope (231Pa) decays to 227Ac by loss of an alpha particle.

In 1913 the German chemists K. Fajans and O. H. Gohring identified the first isotope of protactinium, 234Pa, and proposed the name brevium because of that isotope's short half-life of 6.7 h. 231Pa, with a longer half-life of 3.25(1)×104 a, was identified in 1918 by the German chemist O. Hahn and the Austrian physicist L. Meitner; and, independently in Britain, by F. Soddy and J. A. Cranston.

Protactinium was first identified by Kasimir Fajans and O.H. Göhring in 1913 while studying uranium's decay chain. The particular isotope they found, protactinium-234m, has a half-life of about 1.17 minutes. They named the element brevium, meaning brief, and then continued with their studies. Protactinium's existence was confirmed in 1918 when another isotope, protactinium-231, was independently discovered and studied by two groups of scientists, Otto Hahn and Lise Meitner of Germany and Frederick Soddy and John Cranston of Great Britain. Protactinium was first isolated by Aristid V. Grosse in 1934. Protactinium is a rare, poisonous and expensive element that is present in uranium ores in very small amounts. In 1961, the Great Britain Atomic Energy Authority was able to produce 125 grams of 99.9% pure protactinium, although they had to process about 55,000 kilograms of ore and spend about $500,000 to get it.

Protactinium's most stable isotope, protactinium-231, has a half-life of about 32,760 years. It decays into actinium-227 through alpha decay.

The name "protactinium" comes from adding the Greek protos meaning first, before the word "actinium." In 1871, Dmitri Mendeleevpredicted the existence of an element between thorium and uranium. In 1900, William Crookes isolated protactinium from uraniu. It was an intensely radioactive material, however, he could not characterize it as a new chemical element and thus named it uranium-X. In 1913 the first isotope of element 91, 234Pa, was discovered by K. Fajans and O.H. Gohring. It was a very short-lived member of the naturally occurring 238U decay series and as such they named it "brevium." In 1917/18, two groups of scientists, Otto Hahn and Lise Meitner of Germany and Frederick Soddy and John Cranston of Great Britain, independently discovered another isotope of protactinium, 231Pa having much longer half-life of about 32,000 years. The name was changed to proto-actinium as being more consistent with the longer-lived characteristics of the most abundant isotope. In 1927, Grosse prepared 2 mg of a white powder, which was shown to be Pa2O5. In 1934 he isolated the element from 0.1 g of pure Pa2O5 by two methods, one of which was by converting the oxide to an iodide and "cracking" it in a high vacuum by an electrically heated filament by the reaction: 2PaI5 > 2Pa + 5I2. In 1949, the name protoactinium was shortened by the IUPAC who officially named it protactinium and confirmed Hahn and Meitner as co-discoverers. The new name meant "parent of actinium" and reflected the fact that actinium is a decay product of the radioactive decay of protactinium.

చిత్రాలు

లక్షణాలు

రసాయన

విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్)
1.5 అన్ని మూలకాల విద్యుదృణాత్మకత (పాలింగ్) పోల్చండి →
ఎలక్ట్రాన్ బంధుత్వం
0.123 eV
అయనీకరణ శక్తి (1వ)
5.89 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (1వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (2వ)
11.900041 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (2వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (3వ)
18.600064 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (3వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (4వ)
30.900106 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (4వ) పోల్చండి →
అయనీకరణ శక్తి (5వ)
44.300152 eV అన్ని మూలకాల అయనీకరణ శక్తి (5వ) పోల్చండి →
ఆక్సీకరణ స్థితులు
+2, +3, +4, +5 అన్ని మూలకాల ఆక్సీకరణ స్థితులు పోల్చండి →
సంయోజక ఎలక్ట్రాన్లు
3 అన్ని మూలకాల సంయోజక ఎలక్ట్రాన్లు పోల్చండి →
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
[Rn] 7s2 5f2 6d1

ఉష్ణగతిక

ద్రవీభవన ఉష్ణం
0.15546458 eV అన్ని మూలకాల ద్రవీభవన ఉష్ణం పోల్చండి →
బాష్పీభవన ఉష్ణం
4.974867 eV అన్ని మూలకాల బాష్పీభవన ఉష్ణం పోల్చండి →
ఉత్పతన ఉష్ణం
6.291133 eV
పరమాణీకరణ ఉష్ణం
6.291133 eV
పరమాణీకరణ ఎంథాల్పీ
5.835104 eV

కేంద్రక

ప్రోటాన్లు
91 అన్ని మూలకాల ప్రోటాన్లు పోల్చండి →
న్యూట్రాన్లు
140 అన్ని మూలకాల న్యూట్రాన్లు పోల్చండి →
తెలిసిన సమస్థానికాలు
31 అన్ని మూలకాల తెలిసిన సమస్థానికాలు పోల్చండి →
స్థిరమైన సమస్థానికాలు
0 అన్ని మూలకాల స్థిరమైన సమస్థానికాలు పోల్చండి →
అత్యంత స్థిరమైన సమస్థానికం
Pa-231
ఆవిష్కరణ సంవత్సరం
1913

స్ఫటిక నిర్మాణం

జాలక స్థిరాంకం a
392 pm

ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం

ప్రతి కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు
2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 అన్ని మూలకాల ప్రతి కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు పోల్చండి →

గుర్తింపులు

CAS సంఖ్య
7440-13-3 అన్ని మూలకాల CAS సంఖ్య పోల్చండి →
టర్మ్ సంకేతం
4K11/2
InChI
InChI=1S/Pa
InChI కీ
XLROVYAPLOFLNU-UHFFFAOYSA-N

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కొలవబడినది

అయాన్ ఆవేశం
ప్రోటాన్లు 91
ఎలక్ట్రాన్లు 91
ఆవేశం తటస్థ
విన్యాసం Pa: 5f² 6d¹ 7s²
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
కొలవబడినది
[Rn] 5f² 6d¹ 7s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f² 6d¹ 7s²
ఆర్బిటాల్ రేఖాచిత్రం
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
14/14
5d
10/10
6p
6/6
7s
2/2
5f
2/14 2↑
6d
1/10 1↑
మొత్తం ఎలక్ట్రాన్లు: 91 అయుగ్మ: 3 ?

పరమాణు నమూనా

ప్రోటాన్లు 91
న్యూట్రాన్లు 128
ఎలక్ట్రాన్లు 91
ద్రవ్యరాశి సంఖ్య 219
స్థిరత్వం రేడియోధార్మిక

సమస్థానికాలు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య, ద్రవ్యరాశి, స్థిరత్వాన్ని మారుస్తాయి — తటస్థ పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని కాదు.

రూపరేఖాత్మక పరమాణు నమూనా, ప్రమాణానుసారం కాదు.

పరమాణు ప్రత్యేక గుర్తింపు

ఉద్గార / శోషణ వర్ణపటం

0 / 0 (0 తీవ్రత ఉన్నవి 0)
కొలవబడినది
ఉద్గారం దృశ్య: 380–750 nm

సమస్థానిక పంపిణీ

స్థిరమైన సమస్థానికాలు లేవు.

ద్రవ్యరాశి సంఖ్యపరమాణు ద్రవ్యరాశి (u)సహజ సమృద్ధిఅర్ధాయుష్షు
224 రేడియోధార్మిక224.0256176 ± 0.0000082అందుబాటులో లేదు844 ms
218 రేడియోధార్మిక218.020059 ± 0.00002అందుబాటులో లేదు108 us
216 రేడియోధార్మిక216.019109 ± 0.000057అందుబాటులో లేదు105 ms
219 రేడియోధార్మిక219.019904 ± 0.000055అందుబాటులో లేదు56 ns
227 రేడియోధార్మిక227.0288054 ± 0.000008అందుబాటులో లేదు38.3 నిమిషాలు
కొలవబడినది

దశ / స్థితి

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

కారణం: ద్రవీభవన స్థానం (1571.85 °C) కంటే 1546.8 °C తక్కువ

ద్రవీభవన స్థానం 1571.85 °C
0 K ప్రస్తుత ఉష్ణోగ్రత: 25 °C 6000 K
దశ కాలక్రమం

రూపరేఖ మాత్రమే, ప్రమాణానుసారం కాదు

ఘనం
ద్రవం + వాయువు
ద్రవీభవనం
25°C
ఘనం
ద్రవం
వాయువు
ప్రస్తుత

దశ పరివర్తన స్థానాలు

ద్రవీభవన స్థానం సాహిత్య మూలం
1571.85 °C
ప్రస్తుత దశ గణించబడినది
ఘనం

పరివర్తన శక్తులు

ద్రవీభవన ఉష్ణం సాహిత్య మూలం
0.15546458 eV

ద్రవీభవన స్థానం వద్ద 1 molను ద్రవీభవింపజేయడానికి అవసరమైన శక్తి

బాష్పీభవన ఉష్ణం సాహిత్య మూలం
4.974867 eV

మరుగు స్థానం వద్ద 1 molను బాష్పీభవింపజేయడానికి అవసరమైన శక్తి

ఉత్పతన ఉష్ణం సాహిత్య మూలం
6.291133 eV

ఉత్పతన స్థానం వద్ద 1 molను ఉత్పతనం చేయడానికి అవసరమైన శక్తి

సాంద్రత

సూచన సాంద్రత సాహిత్య మూలం
1.537e+4 kg/m³

ప్రామాణిక పరిస్థితుల వద్ద

ప్రస్తుత సాంద్రత గణించబడినది
1.537e+4 kg/m³

ప్రామాణిక పరిస్థితుల వద్ద

పరమాణు వర్ణపటాలు

మొత్తం 91లో 10 చూపించబడుతున్నాయి. అయాన్ ఆవేశం ఆధారంగా ఆరోహణ క్రమంలో అమర్చబడింది.

అందుబాటులో ఉన్న వర్ణపట రేఖల సమాచారం ?

అయాన్ఆవేశంమొత్తం రేఖలుపరివర్తన సంభావ్యతలుస్థాయి గుర్తింపులు
Pa I 05500
Pa II +13300
NIST వర్ణపట రేఖల సమాచారం →

అందుబాటులో ఉన్న శక్తి స్థాయుల సమాచారం ?

అయాన్ఆవేశంస్థాయులు
Pa I 02
Pa II +12
Pa III +22
Pa IV +32
Pa V +42
Pa VI +52
Pa VII +62
Pa VIII +72
Pa IX +82
Pa X +92
NIST శక్తి స్థాయుల సమాచారం →
91 Pa 231.03588

Protactinium — పరమాణు ఆర్బిటాల్ దృశ్యీకరణ సాధనం

[Rn]7s25f26d1
శక్తి స్థాయులు 2 8 18 32 20 9 2
ఆక్సీకరణ స్థితులు +2, +3, +4, +5
HOMO 6d n=6 · l=2 · m=-2
Protactinium — పరమాణు ఆర్బిటాల్ దృశ్యీకరణ సాధనం ముందస్తు వీక్షణ
అభ్యర్థించినప్పుడు మాత్రమే Three.js లోడ్ అవుతుంది
91 Pa 231.03588

Protactinium — స్ఫటిక నిర్మాణ దృశ్యీకరణ సాధనం

Tetragonal · పియర్సన్ N/A
ప్రయోగాత్మక
పియర్సన్ N/A
Protactinium — స్ఫటిక నిర్మాణ దృశ్యీకరణ సాధనం ముందస్తు వీక్షణ
అభ్యర్థించినప్పుడు మాత్రమే Three.js లోడ్ అవుతుంది

అయానిక్ వ్యాసార్థాలు

ఆవేశంసమన్వయంస్పిన్వ్యాసార్థం
+36అందుబాటులో లేదు104 pm
+39అందుబాటులో లేదు119.9 pm
+46అందుబాటులో లేదు90 pm
+48అందుబాటులో లేదు101 pm
+56అందుబాటులో లేదు78 pm
+58అందుబాటులో లేదు91 pm
+59అందుబాటులో లేదు95 pm

సమ్మేళనాలు

Pa
231.036 u
Pa
231.036 u
Pa
234.043 u
Pa
233.040 u
Pa
230.035 u
Pa
232.039 u
Pa
228.031 u
Pa
227.029 u

సమస్థానికాలు (5)

Twenty-nine radioisotopes of protactinium have been discovered. Nearly all naturally occurring protactinium is 231Pa with a half-life of 32,700 years. It is an alpha emitter and is formed by the decay of uranium-235, whereas the beta radiating protactinium-234 with a half-life of 6.74 hours is produced as a result of uranium-238 decay. Nearly all uranium-238 (99.8%) decays first to the 234mPa isomer and then to 234Pa. Smaller trace amounts of the short-lived nuclear isomer protactinium-234m occur in the decay chain of uranium-238. Protactinium-233 results from the decay of thorium-233 as part of the chain of events used to produce uranium-233 by neutron irradiation of thorium-232.

ద్రవ్యరాశి సంఖ్యపరమాణు ద్రవ్యరాశి (u)సహజ సమృద్ధిఅర్ధాయుష్షుక్షయ విధానం
224 రేడియోధార్మిక224.0256176 ± 0.0000082అందుబాటులో లేదు844 ms
α ≈100%β+ ?
218 రేడియోధార్మిక218.020059 ± 0.00002అందుబాటులో లేదు108 us
α =100%
216 రేడియోధార్మిక216.019109 ± 0.000057అందుబాటులో లేదు105 ms
α ≈100%β+ ?
219 రేడియోధార్మిక219.019904 ± 0.000055అందుబాటులో లేదు56 ns
α =100%β+ ?
227 రేడియోధార్మిక227.0288054 ± 0.000008అందుబాటులో లేదు38.3 నిమిషాలు
α =85±0.2%ε =15±0.2%
224 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 224.0256176 ± 0.0000082
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 844 ms
క్షయ విధానం
α ≈100%β+ ?
218 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 218.020059 ± 0.00002
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 108 us
క్షయ విధానం
α =100%
216 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 216.019109 ± 0.000057
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 105 ms
క్షయ విధానం
α ≈100%β+ ?
219 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 219.019904 ± 0.000055
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 56 ns
క్షయ విధానం
α =100%β+ ?
227 రేడియోధార్మిక
పరమాణు ద్రవ్యరాశి (u) 227.0288054 ± 0.000008
సహజ సమృద్ధి అందుబాటులో లేదు
అర్ధాయుష్షు 38.3 నిమిషాలు
క్షయ విధానం
α =85±0.2%ε =15±0.2%

విస్తృత లక్షణాలు

సంయోజనీయ వ్యాసార్థాలు (విస్తృత)

సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో)
169 pm
సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో, ద్విబంధం)
138 pm
సంయోజనీయ వ్యాసార్థం (ప్యుక్కో, త్రిబంధం)
129 pm

వాన్ డర్ వాల్స్ వ్యాసార్థాలు

Alvarez
288 pm
UFF
342.4 pm
MM3
264 pm

పరమాణు మరియు లోహ వ్యాసార్థాలు

పరమాణు వ్యాసార్థం (రామ్)
285 pm

సంఖ్యాక్రమ ప్రమాణాలు

Mendeleev
18
Pettifor
46
Glawe
35

విద్యుదృణాత్మకత ప్రమాణాలు

Ghosh
0

ధ్రువణీయత మరియు విక్షేపణం

ద్విధ్రువ ధ్రువణీయత
154 a.u.
ద్విధ్రువ ధ్రువణీయత (అనిశ్చితి)
20 a.u.

దశ పరివర్తనలు మరియు భిన్నరూపాలు

ద్రవీభవన స్థానం1845.15 K

ఆక్సీకరణ స్థితి వర్గాలు

+3 extended
+2 extended
+4 extended
+5 main

ఉన్నత స్థాయి సూచన సమాచారం

స్ఫటిక వ్యాసార్థాల వివరాలు (7)
ఆవేశంCNస్పిన్rcrystal (pm)మూలం
3VI118estimated,
4VI104from r^3 vs V plots,
4VIII115
5VI92
5VIII105
5IX109
3IX—133.9
సమస్థానిక క్షయ విధానాలు (51)
సమస్థానికంమోడ్తీవ్రత
211A100%
211B+—
211p—
212A100%
213A100%
214A100%
215A100%
216A100%
216B+—
217A100%
X‑కిరణ పరిక్షేపణ కారకాలు (516)
శక్తి (eV)f₁f₂
10—1.75788
10.1617—1.76101
10.3261—1.76414
10.4931—1.76728
10.6628—1.73466
10.8353—1.69295
11.0106—1.65224
11.1886—1.61457
11.3696—1.58512
11.5535—1.5562

అదనపు సమాచారం

Sources

Sources of this element.

Protactinium is one of the rarest and most expensive naturally occurring elements. The average concentrations of protactinium in the Earth's crust is typically on the order of a few parts per trillion, but may reach up to a few parts per million in some uraninite ore deposits. The element occurs in pitchblende to the extent of about 1 part 231Pa to 10 million parts of ore. Ores from Zaire have about 3 ppm. In 1959 and 1961, it was announced that the Great Britain Atomic Energy Authority extracted by a 12-stage process 125 g of 99.9% protactinium, the world's only stock of the metal for many years following. The extraction was made from 60 tons of waste material at a cost of about $500,000.

మూలాధారాలు (1)

మూలాధారాలు

(9)
3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Protactinium

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.

లైసెన్స్ గమనిక: 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
Protactinium

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/

లైసెన్స్ గమనిక: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
7 NIST Physical Measurement Laboratory
Protactinium

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
Protactinium

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

చివరిగా నవీకరించిన తేదీ:

సమాచారం ధృవీకరించబడింది:

తాజా శాస్త్రీయ డేటాతో విషయాన్ని సమీక్షించడం జరుగుతుంది.