Struttura (PM) promessa (PM), proprietà, ottenimento, usi

Lui promesso È un elemento chimico che appartiene alla classe Lantanids. È identificato con il simbolo PM e il suo numero atomico è 61. È un solido metallico radioattivo ed è l'elemento più instabile dei primi 84 elementi della tabella periodica.

Questo elemento si trova naturalmente in concentrazioni molto basse (circa 4 x 10^-quindici grammi per kg) in un tipo di uraninite, che è un minerale di uranio, in cui è presente il promesso a causa della fissione spontanea dell'uranio-238.

Simbolo, numero atomico e massa atomica della promessa. Fonte: ME/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.5). Fonte: Wikimedia Commons.

Nonostante la sua carenza nella crosta terrestre, è stata rilevata nello spettro della stella HR465 della costellazione di Andromeda, sulla cui superficie si stima che si sia recentemente formato, poiché nessun isotopo PM ha una mezza vita più lunga di 17, 7 anni.

È stato utile negli oggetti che brillano al buio, ma a causa della loro radioattività ha smesso di usare in questi. Viene utilizzato per misurare gli spessori del materiale e le batterie di energia nucleare.

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Scoperta

L'esistenza del prometio fu sospettata nel 1902 dal chimico ceco Bohuslav Brauner. Più tardi, nel 1914, il fisico inglese Henry Moseley scoprì nei suoi studi che mancava un elemento tra il neodimio e il samarium.

Successivamente, sebbene diversi gruppi di ricercatori (italiani nel 1924, gli americani nel 1926 e nel 1938) annunciarono la loro scoperta, la difficoltà di separarla da altri elementi e riprodurre le esperienze non rese in grado di prendere il merito.

Jacob a. Marinsky. Dominio ORNL / PUB. Fonte: Wikimedia Commons.

Finalmente, nel 1944 i ricercatori Marinsky J.A., Glendenin l.E. e Coryell c.D. Hanno testato la loro presenza e l'hanno isolata dai prodotti di fissione dell'uranio nel reattore nucleare di Clinton Laboratories a Oak Ridge nel Tennessee, negli Stati Uniti.

Larry e. Glendenin. Dominio ORNL / PUB. Fonte: Wikimedia Commons.

Tuttavia, non rivendicarono la priorità nella scoperta fino al 1946 per essere dedicati pienamente alle indagini segrete relative alle attività di difesa durante la seconda guerra mondiale.

Assegnazione del nome

Sebbene i ricercatori avessero proposto di chiamarlo "Clintonio" in onore dei laboratori in cui lavoravano, la moglie di Coryell li convinse a chiamarlo "promesso" come un ricordo del greco Titano Prometeo o Prometeo.

Charles d. Coryell. Autore della foto: Christian a. Coryell/gfdl (http: // www.gnu.Org/copyleft/fdl.HTML). Fonte: Wikimedia Commons.

Secondo alcune interpretazioni della mitologia greca, Prometeo ha rubato il fuoco degli dei per darlo all'umanità, quindi è stato crudelmente punito per tutta l'eternità. Altre leggende dicono che ha fornito agli esseri umani matematica, scienza, agricoltura e medicina e persino creato dall'uomo.

Può servirti: Clausius-Clapeyron Equation: a cosa serve, esempi, eserciziRappresentanza Prometeo da parte di uno scultore tedesco. © El Grafo / CC-By-SA-4.0 / Pub dominio. Fonte: Wikimedia Commons.

Questi dubbi su ciò che era il contributo di Prometeo all'umanità ricorda l'incertezza su chi ha scoperto l'elemento. D'altra parte, secondo la moglie di Coryell, il nome era giustificato poiché i ricercatori avevano "rubato il fuoco degli dei" quando lo avevano scoperto durante il programma segreto della bomba atomica.

Struttura elettronica

La configurazione elettronica di questo elemento è:

1S²; 2S² 2P⁶; 3S² 3P⁶ 3D¹⁰; 4S² 4P⁶ 4D¹⁰; 5S² 5P⁶; 4F⁵ 6S²;

che può anche essere espresso come:

[Xe] 4F⁵ 6S².

Struttura elettronica Prometio Secondo il modello atomico migliorato di Bohr. Rasatura.Sciencewer/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

• Promesso, simbolo PM.
• Prometio-147, PM-147 o ¹⁴⁷PM: Isotope del Prometio con massa atomica 147.

Proprietà del prometio

Stato fisico

Cristalli solidi metallici, solidi messagi.

Massa atomica

144.91

Punto di fusione

1042 ºC

Punto di ebollizione

3000 ºC

Densità

7,26 g/cm³

Proprietà chimiche

Appartiene alla famiglia dei lantanidi, dei lantanoidi o delle "terre rare", chiamate così perché nella crosta terrestre sono sempre nella forma dei loro ossidi. Fanno parte del periodo 6 della tavola periodica degli elementi.

Secondo le fonti consultate, il PM, come gli altri lantanidi, reagisce direttamente con l'acqua, lentamente freddo, rapidamente quando si riscalda, rilasciando idrogeno (H₂). Si oscura rapidamente in aria e brucia producendo facilmente il suo ossido.

Sono stati preparati più di 30 composti Prometio e presentano la maggior parte del tipo di colorazione. Il suo stato di ossidazione in questi composti è +3. Non forma cationi tetravalenti.

Formazione di alcuni composti

Dissolvendolo in acido cloridrico (HCl) il promesso forma il PMCL₃ che è giallo e solubile in acqua. In acido nitrico (HNO₃) PM è generato (no₃)₃ Questo è rosa e anche solubile in acqua.

Se una soluzione contenente ioni PM³⁺ è alcalizzato con NH₃, Cioè, il pH è aumentato, i precipitati di idrossido (PM (OH)₃) Marrone chiaro.

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PM Solfato₂(SW₄)₃ È leggermente solubile in acqua. Se l'ossalato di Prometio è riscaldato, diventa l'ossido PM₂O₃ bianco o lavanda.

Emissione radioattiva

Emette radiazioni beta sotto forma di elettroni che lasciano il nucleo dei loro atomi. Quando lo si emette, diventa l'elemento samarium (SM). D'altra parte, può diventare neodimio (ND) eliminando un positrone centrale e la cattura di un elettrone nello stesso. Il PM non emette raggi gamma.

Isotopi

Finora sono noti 14 isotopi di Prometio, con masse atomiche che vanno da 134 a 155. Tutti sono instabili (radioattivi), che lo differenzia dagli altri latanidi.

Il prometio-147 è quello con la più grande utilità e ha un'emivita di 2,6 anni.

Isotopo con una vita più grande

L'isotopo di emivita più lungo è Prometio-145 con 17,7 anni, che decade per cattura elettronica, che consiste in un elettrone atomico è combinato con un protone e forma un neutrone e un neutrino.

Tuttavia, è l'unico isotopo di PM che può anche subire disintegrazione alfa (emissione di 2 neutroni). Questo perché ha 84 neutroni e l'emissione di 2 di essi lo fa prometio-141 con 82 neutroni, che è una configurazione stabile del nucleo. Ma questo è un tipo di decadimento che si verifica molto poco.

Ottenimento di corrente

Nel 1963 furono preparati circa 10 grammi di Prometio utilizzando metodi di cromatografia a scambio ionico nei rifiuti di carburante del reattore atomico. Oggi si sta ancora riprendendo in questo modo come sali di ¹⁴⁷P.m³⁺.

Secondo alcune fonti, è stato anche preparato in quegli anni attraverso la riduzione del fluoro (PMF₃) Con vapore di litio (li). È anche preparato dalla riduzione del cloruro (PMCL₃) Con calcio (CA) ad alte temperature.

Può anche essere ottenuto dal neodimio-146. Questo isotopo è sottoposto a bombardamenti con neutroni in modo che ogni atomo catturi un neutrone e diventi neodimio-147. Quest'ultimo richiede circa 11 giorni che soffrono di disintegrazione beta trasformandosi così in Prometio-147.

Applicazioni

L'isotopo 147 (¹⁴⁷PM) è quello che è stato usato di più, essendo l'unico che può essere trovato commercialmente. Non emette raggi gamma e viene fornito sotto forma di ossido o cloruro. Tuttavia, il loro trasporto e manipolazione richiedono protezione contro le radiazioni.

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Possedeva alcuni usi che oggi non ha più, perché è attualmente utilizzato in applicazioni speciali.

Nelle batterie

Prometio-147 è usato in batterie atomiche a lungo termine. In questo caso piccoli pezzi del PM sono inseriti nella matrice di un semiconduttore per convertire le emissioni beta in elettricità.

Questo tipo di batterie di energia nucleare può fornire energia per circa 5 anni ed è stato utilizzato in tutti i tipi di dispositivi, dai missili ai pacemaker, che sono dispositivi collocati in pazienti con problemi cardiaci.

I pacemaker possono avere batterie a lunga durata basate su Prometio. Autore: 242799. Fonte: Pixabay.

In applicazioni mediche

Secondo alcune fonti, l'ossido di Prometio viene usato in medicina come fonte di radiazioni.

Nell'industria

È stato usato per misurare lo spessore di alcuni materiali, che viene fatto misurando le radiazioni beta che passa attraverso i campioni.

Potenziali applicazioni

Potrebbe essere usato come fonte di raggi X trasportabile, ma a quanto pare questa applicazione non è stata ancora sviluppata commercialmente.

Immagine a raggi X ottenuta nel 1963 con un piccolo dispositivo (circa 10 cm x 5 cm x 1 cm) contenente Prometio-147. Energia.Dominio Gov / pub. Fonte: Wikimedia Commons.

Sarebbe inoltre servito a fornire energia alle sonde spaziali e satellitari o per creare dispositivi che consentono la comunicazione con i sottomarini.

Uso interrotto in segnali luminosi

Inizialmente il Prometio-147 è stato utilizzato per sostituire l'elemento radio nei quadranti luminosi, poiché è stato appreso che la radio era troppo pericolosa. Per questo il PMCL è stato misto₃ Con i luminofori, che brillano dal giallo verdastro al blu quando la radiazione delle promesse (particelle beta) li colpisce.

Alcune decine di anni fa gli aghi degli orologi del braccialetto potevano essere visti al buio a causa della luminosità causata dalla radioattività del prometio. Autore: Monacocannes. Fonte: Pixabay.

Questa proprietà è stata utilizzata in orologi o quadranti del braccialetto per brillare al buio. Anche nel pulsante di accensione di alcune lampade fluorescenti. Inoltre, non ha danneggiato i luminofori come nel caso di altre fonti di radiazione beta, estendendo la vita dei dispositivi.

Tuttavia, quando è stato scoperto che anche promettente è pericoloso, il suo uso nel mercato di oggetti che brillano al buio.

Rischi

Il PM è un elemento radioattivo, quindi deve essere manipolato con estrema cautela e con la dovuta protezione. Oltre alle particelle beta che emette, queste possono influire su elementi con un numero atomico importante e generare raggi X.

I campioni Prometio devono essere trasportati all'interno di uno spesso scudo di piombo per evitare gli effetti dannosi delle radiazioni che emettono. Energia.Dominio Gov / pub. Fonte: Wikimedia Commons.

Riferimenti

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