Pm 61

Promethium (Pm)

lanthanide
Chu kỳ: 6 Khối: f

Solid

Nguyên tử khối chuẩn

[145]

Cấu hình electron

[Xe] 6s2 4f5

Nhiệt độ nóng chảy

1041,85 °C

Nhiệt độ sôi

2999,85 °C

Khối lượng riêng

7260 kg/m³

Trạng thái oxi hóa

+2, +3

Độ âm điện (Pauling)

Không có

Năng lượng ion hóa (lần 1)

5,58187 eV

Năm phát hiện

1902

Bán kính nguyên tử

185 pm

Chi tiết

Nguồn gốc tên gọi Named for the Greek god, Prometheus.
Quốc gia phát hiện United States
Người phát hiện 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.

Hình ảnh

Tính chất

Hóa học

Ái lực electron
0,129 eV
Năng lượng ion hóa (lần 1)
5,58187 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 1) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 2)
10,938038 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 2) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 3)
22,440077 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 3) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 4)
41,170142 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 4) của tất cả nguyên tố →
Năng lượng ion hóa (lần 5)
61,700212 eV So sánh Năng lượng ion hóa (lần 5) của tất cả nguyên tố →
Trạng thái oxi hóa
+2, +3 So sánh Trạng thái oxi hóa của tất cả nguyên tố →
Electron hóa trị
3 So sánh Electron hóa trị của tất cả nguyên tố →
Cấu hình electron
[Xe] 6s2 4f5

Nhiệt động lực học

Nhiệt nóng chảy
0,07980515 eV So sánh Nhiệt nóng chảy của tất cả nguyên tố →
Nhiệt hóa hơi
3,005649 eV So sánh Nhiệt hóa hơi của tất cả nguyên tố →
Nhiệt thăng hoa
3,161113 eV
Nhiệt nguyên tử hóa
3,161113 eV

Hạt nhân

Proton
61 So sánh Proton của tất cả nguyên tố →
Neutron
84 So sánh Neutron của tất cả nguyên tố →
Các đồng vị đã biết
40 So sánh Các đồng vị đã biết của tất cả nguyên tố →
Đồng vị bền
0 So sánh Đồng vị bền của tất cả nguyên tố →
Số khối (đồng vị bền nhất)
145
Đồng vị bền nhất
Pm-145
Năm phát hiện
1902

Độ phổ biến

Không có

Cấu trúc tinh thể

Không có

Cấu trúc electron

Số electron trong mỗi lớp
2, 8, 18, 23, 8, 2 So sánh Số electron trong mỗi lớp của tất cả nguyên tố →

Mã định danh

Số CAS
7440-12-2 So sánh Số CAS của tất cả nguyên tố →
Ký hiệu số hạng
6H°5/2
InChI
InChI=1S/Pm
Khóa InChI
VQMWBBYLQSCNPO-UHFFFAOYSA-N

Cấu hình electron Đo đạc

Điện tích ion
Proton 61
Electron 61
Điện tích Trung hòa
Cấu hình Pm: 4f⁵ 6s²
Cấu hình electron
Đo đạc
[Xe] 4f⁵ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f⁵ 6s²
Sơ đồ orbital
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↑
Tổng số electron: 61 Độc thân: 5 ?

Mô hình nguyên tử

Proton 61
Neutron 99
Electron 61
Số khối 160
Độ bền Phóng xạ

Các đồng vị khác nhau về số neutron, khối lượng và độ bền — không khác nhau về cấu hình electron của nguyên tử trung hòa.

Mô hình nguyên tử minh họa, không theo tỷ lệ.

Dấu vân tay nguyên tử

Phổ phát xạ / hấp thụ

0 / 0 (0 0 vạch có cường độ)
Đo đạc
Phát xạ Khả kiến: 380–750 nm

Phân bố đồng vị

Không có đồng vị bền.

Số khốiKhối lượng nguyên tử (u)Độ phổ biến tự nhiênChu kỳ bán rã
160 Phóng xạ159,9431 ± 0,00032Không có725 ms
162 Phóng xạ161,95022 ± 0,00043Không có630 ms
126 Phóng xạ125,95792 ± 0,00054Không có500 ms
144 Phóng xạ143,9125964 ± 0,0000034Không có363 ngày
164 Phóng xạ163,958819 ± 0,000429Không có300 ms
Đo đạc

Pha / Trạng thái

1 atm / 101.325 kPa
Rắn 25 °C (298,15 K)

Lý do: thấp hơn nhiệt độ nóng chảy (1041,85 °C) một lượng 1016,9 °C

Nhiệt độ nóng chảy 1041,85 °C
Nhiệt độ sôi 2999,85 °C
Thấp hơn nhiệt độ nóng chảy 1016,9 °C
0 K Nhiệt độ hiện tại: 25 °C 6000 K
Biểu đồ chuyển pha

Sơ đồ minh họa, không theo tỷ lệ

Rắn
Lỏng
Khí
Nóng chảy
Sôi
25°C
Rắn
Lỏng
Khí
Hiện tại

Điểm chuyển pha

Nhiệt độ nóng chảy Tài liệu
1041,85 °C
Nhiệt độ sôi Tài liệu
2999,85 °C
Pha hiện tại Tính toán
Rắn

Năng lượng chuyển pha

Nhiệt nóng chảy Tài liệu
0,07980515 eV

Năng lượng cần để làm nóng chảy 1 mol tại nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt hóa hơi Tài liệu
3,005649 eV

Năng lượng cần để hóa hơi 1 mol tại nhiệt độ sôi

Nhiệt thăng hoa Tài liệu
3,161113 eV

Năng lượng cần để làm thăng hoa 1 mol tại nhiệt độ thăng hoa

Khối lượng riêng

Khối lượng riêng tham chiếu Tài liệu
7260 kg/m³

Ở điều kiện chuẩn

Khối lượng riêng hiện tại Tính toán
7260 kg/m³

Ở điều kiện chuẩn

Phổ nguyên tử

Đang hiển thị 10 trên 61. Sắp xếp theo điện tích ion (tăng dần).

Dữ liệu vạch phổ ?

IonĐiện tíchTổng số vạchXác suất chuyển mứcKý hiệu mức năng lượng
Pm I 0229016
Pm II +119509
Dữ liệu vạch phổ NIST →

Dữ liệu mức năng lượng ?

IonĐiện tíchMức năng lượng
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
Dữ liệu mức năng lượng NIST →
61 Pm 145

Promethium — Trình trực quan hóa orbital nguyên tử

[Xe]6s24f5
Mức năng lượng 2 8 18 23 8 2
Trạng thái oxi hóa +2, +3
HOMO 4f n=4 · l=3 · m=-3
Promethium — Bản xem trước trình trực quan hóa orbital nguyên tử
Three.js chỉ được tải khi có yêu cầu
61 Pm 145

Promethium — Trình trực quan hóa cấu trúc tinh thể

Không có dữ liệu cấu trúc tinh thể

Bán kính ion

Điện tíchPhối tríSpinBán kính
+36Không có97 pm
+38Không có109.3 pm
+39Không có114.39999999999999 pm

Hợp chất

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

Đồng vị (5)

Số khốiKhối lượng nguyên tử (u)Độ phổ biến tự nhiênChu kỳ bán rãKiểu phân rã
160 Phóng xạ159,9431 ± 0,00032Không có725 ms
β- =100%β-n ?
162 Phóng xạ161,95022 ± 0,00043Không có630 ms
β- =100%β-n ?
126 Phóng xạ125,95792 ± 0,00054Không có500 ms
β+ ?β+p ?
144 Phóng xạ143,9125964 ± 0,0000034Không có363 ngày
ε =100%e+<8e-5%
164 Phóng xạ163,958819 ± 0,000429Không có300 ms
β- ?β-n ?
160 Phóng xạ
Khối lượng nguyên tử (u) 159,9431 ± 0,00032
Độ phổ biến tự nhiên Không có
Chu kỳ bán rã 725 ms
Kiểu phân rã
β- =100%β-n ?
162 Phóng xạ
Khối lượng nguyên tử (u) 161,95022 ± 0,00043
Độ phổ biến tự nhiên Không có
Chu kỳ bán rã 630 ms
Kiểu phân rã
β- =100%β-n ?
126 Phóng xạ
Khối lượng nguyên tử (u) 125,95792 ± 0,00054
Độ phổ biến tự nhiên Không có
Chu kỳ bán rã 500 ms
Kiểu phân rã
β+ ?β+p ?
144 Phóng xạ
Khối lượng nguyên tử (u) 143,9125964 ± 0,0000034
Độ phổ biến tự nhiên Không có
Chu kỳ bán rã 363 ngày
Kiểu phân rã
ε =100%e+<8e-5%
164 Phóng xạ
Khối lượng nguyên tử (u) 163,958819 ± 0,000429
Độ phổ biến tự nhiên Không có
Chu kỳ bán rã 300 ms
Kiểu phân rã
β- ?β-n ?

Tính chất mở rộng

Bán kính cộng hóa trị (mở rộng)

Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö)
173 pm
Bán kính cộng hóa trị (Pyykkö, liên kết đôi)
135 pm

Bán kính van der Waals

UFF
354,7 pm
MM3
272 pm

Bán kính nguyên tử và kim loại

Bán kính nguyên tử (Rahm)
283 pm

Các thang đánh số

Mendeleev
21
Pettifor
29
Glawe
28

Các thang độ âm điện

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

Độ phân cực hóa và tán sắc

Độ phân cực hóa lưỡng cực
200 a.u.
Độ phân cực hóa lưỡng cực (độ không đảm bảo)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3340 Ha·Bohr6

Thông số Miedema

Thể tích mol Miedema
20,25 cm3/mol
Mật độ electron Miedema
2

Chuyển pha và các dạng thù hình

Nhiệt độ nóng chảy1315,15 K

Phân loại trạng thái oxi hóa

+2 extended
+3 main

Dữ liệu tham khảo chuyên sâu

Hằng số chắn (13)
nOrbitalσ
1s1,2042
2p4,2562
2s16,0296
3d13,9018
3p19,4461
3s19,8154
4d33,26
4f37,866
4p30,3768
4s29,3604
Chi tiết bán kính tinh thể (3)
Điện tíchCNSpinrcrystal (pm)Nguồn gốc
3VI111from r^3 vs V plots,
3VIII123,3from r^3 vs V plots,
3IX128,4from r^3 vs V plots,
Các kiểu phân rã đồng vị (60)
Đồng vịChế độCường độ
126B+—
126B+p—
127B+—
127p—
128B+100%
128B+p—
128p0%
129B+100%
129B+p—
129p—
Hệ số tán xạ tia X (508)
Năng lượng (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

Dữ liệu bổ sung

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.

Tài liệu tham khảo (1)

Tài liệu tham khảo

(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.

Ghi chú về giấy phép: 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/

Ghi chú về giấy phép: 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.

Cập nhật lần cuối:

Dữ liệu đã được xác minh:

Nội dung được rà soát đối chiếu với dữ liệu khoa học mới nhất.