Прометий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Прометий
← Неодим | Самарий →
61 Pm

Np
ВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесонПериодическая система элементов
61Pm
Hexagonal.svg
Electron shell 061 Promethium.svg
Внешний вид простого вещества
Promethium.jpg
Образец прометия
Свойства атома
Название, символ, номер Прометий / Promethium (Pm), 61
Группа, период, блок 3 (устар. 3), 6,
f-элемент
Атомная масса
(молярная масса)
144,9127 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Xe] 6s24f5
Радиус атома 183 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 199 пм
Радиус иона (+3e)111 пм
Электроотрицательность 1,1 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Pm←Pm3+ −2,29В
Степени окисления +3
Энергия ионизации
(первый электрон)
536,0(5,56) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 7,26 г/см³
Температура плавления 1441 K
Температура кипения ~3273 K
Уд. теплота плавления 7,13 кДж/моль
Уд. теплота испарения 330,5 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 27,6[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём 19,96 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки Гексагональная
Параметры решётки a=3,65 c=11,65[1]
Отношение c/a 3,19
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 17,9 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-12-2
61
Прометий
(145)
4f56s2

Проме́тий (химический символ — Pm, от лат. Promethium, устар. название - Прометей, от лат. Prometheum[источник не указан 275 дней]) — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 61.

Относится к семейству лантаноидов.

Простое вещество прометий — это радиоактивный редкоземельный металл светло-серого цвета. В природе прометий практически не встречается, поскольку все его изотопы радиоактивны.

История[править | править код]

Прометий как короткоживущий радиоактивный элемент находится в природе в исчезающе малых количествах (по оценкам, его содержание в земной коре составляет несколько сот граммов) и не мог быть открыт аналитическим способом, несмотря на усилия многих исследователей.

История открытия прометия наглядно демонстрирует те чрезвычайные трудности, которые пришлось преодолеть нескольким поколениям исследователей при изучении и открытии редкоземельных элементов. После открытия в 1907 году иттербия и лютеция считалось, что серия редкоземельных элементов полностью завершена. Однако некоторые видные исследователи, в частности, Б. Браунер, полагали, что в последовательности редкоземельных элементов между неодимом и самарием должен существовать ещё один элемент, так как разница в атомной массе этих двух элементов была аномально высока. После того, как Г. Мозли установил связь заряда ядра атома с местом в Периодической системе, стало очевидным отсутствие в группе редкоземельных элементов элемента под номером 61, и в 1920-х годах начались его интенсивные поиски[2].

В 1924—1926 годах были заявления об открытии элемента 61 флоренций в Италии (из бразильского минерала монацита) и иллиний в Иллинойсском университете в Урбана-Шампейн в США, впоследствии оказавшиеся ошибочными.

В 1945 г. американские химики Д. Маринский, Л. Гленденин и Ч. Кориэлл выделили прометий из продуктов деления урана с помощью ионообменных смол.

В 1947 г., благодаря исследованиям химических свойств прометия, было доказано существование нового элемента[3].

Изотопы[править | править код]

Известны изотопы прометия с массовыми числами от 126 до 163 (количество протонов 61, нейтронов от 65 до 102) и 18 ядерных изомеров.

Стабильных изотопов не имеет, в природе встречается только в следовых количествах как продукт спонтанного деления урана-235 и урана-238.

Первый искусственный изотоп синтезирован в 1945 году. Наиболее стабильны 145Pm с периодом полураспада 17,7 лет, 146Pm с периодом полураспада 5,53 года и 147Pm с периодом полураспада 2,62 года.

Происхождение названия[править | править код]

От имени мифического героя — титана Прометея, защитника людей, похитившего у Зевса огонь и передавшего его людям.

В 1950 г. Комиссия по атомным весам IUPAC дала элементу 61 название прометий, все старые названия — иллиний, флоренций, циклоний и прометей — были отвергнуты.

Физические свойства[править | править код]

Полная электронная конфигурация атома прометия: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f5

Прометий является радиоактивным элементом. Является проводником.

Структура кристаллической решётки: Двойная гексагональная плотноупакованная.

Получение[править | править код]

Металлический прометий получают металлотермией из PmF3. Выделяется 147Pm из смеси радиоактивных изотопов различных элементов, образующихся в ядерных реакторах.

Применение[править | править код]

Прометий-147 (период полураспада 2,64 года) испытывает бета-распад в самарий-147 и используется для производства радиоизотопных источников тока, где он применяется в виде оксида Pm2O3, и благодаря тому, что в его излучении при распаде отсутствуют гамма-лучи, он сравнительно безопасен.

Мощность, выделяющаяся в оксиде прометия (при плотности в спеченном состоянии около 6,6 г/см³), приближается к 1,1 Вт/см³.

Используется как добавка в радиолюминофоры, заставляя их светиться от β- излучения. При этом, в отличие от возбудителя на базе α-излучения, не приводит к быстрому старению радиолюминофора[4].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 100. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
  2. Фигурновский Н. А. Открытие элементов и происхождение их названий. — М.: Наука, 1970.
  3. Marinsky J. A., Glendenin L. E., Coryell C. D. The Chemical Identification of Radioisotopes of Neodymium and of Element 61 // Journal of the American Chemical Society. — 1947. — Vol. 69. — P. 2781-2785. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja01203a059.
  4. Лаврухина А. К., Поздняков А. А. Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция. — Наука, 1966. — С. 308. стр.118

Ссылки[править | править код]