Прометій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Прометій (Pm)
Атомний номер 61
Зовнішній вигляд
простої речовини
метал
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
144,9127 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 185(205) пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
536,0(5,56) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f5 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 199 пм
Радіус іона (+3e)97,9 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
1,13
Електродний потенціал Pm←Pm3+ -2,29В
Ступені окиснення 3
Термодинамічні властивості
Густина 7,2 г/см³
Питома теплоємність 0,185 Дж/(K моль)
Теплопровідність 17,9 Вт/(м К)
Температура плавлення 1441 K
Теплота плавлення n/a кДж/моль
Температура кипіння 3000 K
Теплота випаровування n/a кДж/моль
Молярний об'єм n/a см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки гексагональна
Період ґратки Å
Відношення c/a n/a
Температура Дебая n/a K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Прометій (англ. promethium, нім. Promethium n) – радіоактивний хімічний елемент. Символ Pm, ат. н. 61; ат. м. 145,0. Належить до лантаноїдів. Відомо 14 ізотопів з мас. числом 141–154, найбільш довгоживучий 145Pm з періодом напіврозпаду бл. 18 років. Вперше виділений амер. вченими Дж. Маріїнським, Л.Гленденіном і Ч.Коріеллом у 1945 р. із суміші радіоактивних ізотопів інших хімічних елементів, які виникають у ядерному реакторі. У вільному стані П. являє собою метал білого кольору з густиною 7260 кг/м³. Кристалічна ґратка гексагональна. tпл = 1170 °С; t кип = бл. 3000 °С. За хім. властивостями поводить себе як типовий лантаноїд. Використовується в люмінофорах (світність – декілька років), у мініатюрних атомних батарейках. Присутній у природних уранових рудах. Одержують з продуктів поділу 235U при роботі ядерних реакторів, для чого використовують методи йонообмінної хроматографії. Назва – від імені міфологічного титана Прометея.

Історія[ред.ред. код]

Прометій вперше виділений американськими вченими з Національної лабораторії Оук-Рідж (Теннессі, США) Дж. Маріїнським, Л.Гленденіном і Ч.Коріеллом у 1945 р. із суміші радіоактивних ізотопів продуктів розщеплення урану, які виникають у ядерному реакторі. Через військові дії у цей час, відкриття опубліковане лише у 1947 році[1].

Походження назви[ред.ред. код]

Від імені міфічного героя Прометея, який викрав у Зевса вогонь і передав його людям.

Отримання[ред.ред. код]

Присутній у природних уранових рудах. Одержують з продуктів поділу 235U при роботі ядерних реакторів, для чого використовують методи йонообмінної хроматографії.

  • Розпад урану:
{}^{238}_{\ 92} {\rm U} \xrightarrow {sf} {} ^{147}_{\ 57} {\rm La} + {} ^{89}_{35} {\rm Br} + 2 {} ^{1}_{0} {\rm n}
\mathrm{^{147}_{\ 57}La\ \xrightarrow [{4,015} \ {\ s}]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 58}Ce\ \xrightarrow [{56,4} \ {\ s}]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 59}Pr\ \xrightarrow [{13,4} \ {\ min}]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 60}Nd\ \xrightarrow [{10,98} \ {\ d}]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 61}Pm\ \xrightarrow [{2,6234} \ {\ a}]{\beta^-} \ ^{147}_{\ 62}Sm\ \xrightarrow [{1,06} \ \cdot \ {10^{11}} {\ a}]{\alpha} \ ^{143}_{\ 60}Nd }


  • Альфа-розпад 151Eu
\mathrm{^{151}_{\ 63}Eu\ \xrightarrow [{5} \ \cdot \ {10^{18}} {\ a}]{\alpha} \ ^{147}_{\ 61}Pm\ \xrightarrow [{2,6234} \ {\ a}]{\beta^-} \ ^{147}_{\ 62}Sm\ \xrightarrow [{1,06} \ \cdot \ {10^{11}} {\ a}]{\alpha} \ ^{143}_{\ 60}Nd }

У 1963 році Фрітц Вайгель вперше отримав металічний прометій нагріванням флюориду прометію (ІІІ) PmF3 з літієм у танталовому тиглі [2]

Ізотопи[ред.ред. код]

Найстабільнішим є ізотоп прометію - 145Pm з періодом напіврозпаду 17.7 років, за ним слідує 146Pm з періодом напіврозпаду 5.53 роки та 147Pm з періодом напіврозпаду 2.62 роки. 147Pm часто використовують для проведення досліджень оскільки його є найбільше у продуктах розпаду.

Хімічні властивості[ред.ред. код]

На повітрі Прометій швидко окиснюється, проте з водою реагує повільно. У сполуках проявляє ступінь окиснення +3 ([Xe] 4f4). При цьому віддає обидва 6s електрони та один 4f електрон. Розчини солей мають фіолетове забарвлення із розовим відтінком. Оксалат, карбонат та фторид прометію важкорозчинні у воді солі.

Застосування[ред.ред. код]

Використовується в люмінофорах (світність – декілька років), у мініатюрних атомних батарейках. Часто використовується як джерело Бета-частинок.

Примітки[ред.ред. код]

  1. Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin, Charles D. Coryell: "The Chemical Identification of Radioisotopes of Neodymium and of Element 61", у: J. Am. Chem. Soc., 1947, 69 (11), S. 2781–2785; doi:10.1021/ja01203a059.
  2. Fritz Weigel: "Darstellung von metallischem Promethium", у: Angewandte Chemie, 1963, 75 (10), ст. 451–451; doi:10.1002/ange.19630751009

Література[ред.ред. код]