Het chemische element protactinium wordt geclassificeerd als een actinide metaal. Het werd in 1913 ontdekt door Kasimir Fajans en Oswald Göhring.
Data Zone
| Classificatie: | Protactinium is een actinidemetaal |
| zilverachtig | |
| Atomair gewicht: | 231.0359, geen stabiele isotopen |
| Staat: | vast | Smeltpunt: | 1570 oC, 1843 K |
| kookpunt: | 4000 oC, 4273 K |
| Elektronen: | 91 |
| Protonen: | 91 |
| Neutronen in meest voorkomende isotoop: | 140 |
| Elektronenschillen: | 2,8,18,32,20,9,2 | Elektronenconfiguratie: | 5f2 6d1 7s2 |
| Dichtheid bij 20oC: | 15.4 g/cm3 |
Toon meer, o.a.: Warmte, Energieën, Oxidatie,
Reacties, Verbindingen, Stralen, Geleidbaarheden
| Atomair volume: | 15.0 cm3/mol |
| Structuur: | fcc: face-centered cubic |
| Hardheid: | – |
| 0,12 J g-1 K-1 | |
| Smeltingswarmte | 12.34 kJ mol-1 |
| Verstuivingswarmte | – |
| Verstuivingswarmte | 481 kJ mol-1 |
| 1e ionisatie-energie | 568 kJ mol-1 |
| 2e ionisatie-energie | – |
| 3e ionisatie-energie | – |
| Elektronenaffiniteit | – |
| Minimum oxidatiegetal | 0 |
| Min. gemeenschappelijk oxidatiegetal | 0 |
| Maximaal oxidatiegetal | 5 |
| Max. gemeenschappelijk oxidatiegetal | 5 |
| 5 | |
| Elektronegativiteit (Pauling Schaal) | 1.5 |
| Polariseerbaarheidsvolume | 25.4 Å3 |
| Reactie met lucht | – |
| Reactie met 15 M HNO3 | – |
| – | |
| Reactie met 6 M NaOH | geen |
| Oxide(n) | PaO PaO2 Pa2O5 |
| Hydride(n) | PaH3 |
| Chloride(s) | PaCl4 PaCl5 |
| Atomaire straal | 163 pm |
| Ionische straal (1+ ion) | – |
| Ionstraal (2+ ion) | – |
| Ionstraal (3+ ion) | 118 pm |
| Ionstraal (1- ion) | – |
| Ionstraal (2- ion) | – |
| Ionstraal (3- ion) | – |
| Warmtegeleidingsvermogen | 47 W m-1 K-1 |
| Elektrisch geleidingsvermogen | 5.6 x 106 S m-1 |
| Vries-/Smeltpunt: | 1570 oC, 1843 K |
Lise Meitner en Otto Hahn in het laboratorium.
Ontdekking van Protactinium
Het ontdekkingsverhaal van protactinium overspant meerdere jaren. De Poolse chemicus Kasimir Fajans en de Duitse chemicus Oswald Göhring ontdekten protactinium in 1913 in Karlsruhe, Duitsland. Zij noemden het element “brevium” omdat de isotoop die zij hadden gevonden (protactinium-234) een zeer korte halveringstijd heeft (1,17 minuten). (1),(2)
Otto Hahn en Lise Meitner aan het Kaiser Wilhelm Instituut in Berlijn, ontdekten in 1917 een veel langer levende isotoop: protactinium-231 (halfwaardetijd van 32.670 jaar). Hahn en Meitner waren op zoek naar een ‘moederstof’ die vervalt tot actinium.
Otto Hahn schreef dat hun doel was “die stof te vinden die… het beginpunt vormt van de actiniumreeks, en te bepalen of en door welke tussenproducten actinium wordt afgeleid.” (1)
Hun werk werd onderbroken door de Eerste Wereldoorlog. In 1917 onderzochten zij silicaresidu dat zij meer dan twee jaar eerder uit pitchblende (uraniumoxide) hadden gewonnen.
Zij identificeerden protactinium-231 door vast te stellen dat geen bekende stof de waargenomen alfadeeltjes kon hebben uitgezonden en door het geproduceerde actinium.
Frederic Soddy en John Cranston ontdekten protactinium ook onafhankelijk van elkaar in 1917, aan de Universiteit van Glasgow, Schotland. (1),(3)
In 1927 isoleerde Aristid von Grosse protactinium oxide (Pa2O5). In 1934 isoleerde hij het element uit het oxide door het om te zetten in het jodide (PaI5) en ontleedde het vervolgens met behulp van een verhitte gloeidraad in een hoog vacuüm. (4)
De naam van het element komt van een combinatie van het Griekse woord ‘protos’ dat eerste betekent en ‘actinium’.
Opzicht en eigenschappen
Schadelijke effecten:
Protactinium is schadelijk door zijn radioactiviteit en is ook giftig.
Eigenschappen:
Protactinium is een zeer zeldzaam glanzend, zilverachtig, sterk radioactief metaal dat in de lucht langzaam aantast tot het oxide.
Bijna al het in de natuur voorkomende protactinium is de 231 isotoop. Het zendt alfastraling uit en wordt geproduceerd door het verval van uranium-235.
Protactinium is een van de zeldzaamste en duurste in de natuur voorkomende elementen.
De grootste hoeveelheid protactinium die tot nu toe is verkregen, was 125 gram in 1961 van de Great Britain Atomic Energy Authority. Het werd gewonnen uit 60 ton nucleair afvalmateriaal. (5)
Toepassingen van Protactinium
Protactinium wordt voornamelijk voor onderzoeksdoeleinden gebruikt.
Protactinium-231 in combinatie met het thorium-230 kan worden gebruikt om mariene sedimenten te dateren. (6)
Bundantie en isotopen
Bundantie aardkorst: 0,1 deel per triljoen , 0,001 per mol
Bundantie zonnestelsel: verwaarloosbaar
Kostprijs, zuiver: 280 dollar per g
Kostprijs, bulk: per 100 g
Bron: Protactinium komt van nature in minieme hoeveelheden (tot 3 delen per miljoen) voor in uraniumertsen. Protactinium kan ook worden verkregen als bijproduct van uraniumverwerking.
Isotopen: Protactinium heeft 27 isotopen waarvan de halveringstijd bekend is, met massanummers 212 tot 238. Protactinium heeft geen stabiele isotopen. De langstlevende isotopen zijn 231Pa, met een halveringstijd van 32.760 jaar, 233Pa met een halveringstijd van 26,967 dagen en 230Pa met een halveringstijd van 17,4 dagen.
- Ruth Lewin Sime, The Discovery of Protactinium, Journal of Chemical Education., 63.8 augustus 1986 pagina’s 653 – 657.
- Jeremy Bernstein, Plutonium: A History of the World’s Most Dangerous Element., National Academies Press, 2007 blz. 40.
- Ontdekking van Protactinium, Universiteit van Glasgow
- John Emsley, Nature’s building blocks: an A-Z guide to the elements, Oxford University Press, 2003 blz. 348.
- Andrew Ede, The chemical element: a historical perspective., Greenwood Publishing Group, 2006 blz. 146.
- John P Rafferty, Geochronology, Dating, and Precambrian Time: The Beginning of the World as We Know It, The Rosen Publishing Group, 2010 pagina 152.
Cite this Page
Voor online linken, kopieer en plak een van de volgende:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/protactinium.html">Protactinium</a>
of
<a href="https://www.chemicool.com/elements/protactinium.html">Protactinium Element Facts</a>
Om deze pagina in een academisch document te citeren, gelieve de volgende MLA-conforme citatie te gebruiken:
"Protactinium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 28 Feb. 2015. Web. <https://www.chemicool.com/elements/protactinium.html>.