Protactínio

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Pix.gif Protactínio Stylised Lithium Atom.svg
TórioProtactínioUrânio
Pr
  Tetragonal.png
 
91
Pa
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Pa
Tabela completaTabela estendida
Aparência
branco prateado brilhante
Informações gerais
Nome, símbolo, número Protactínio, Pa, 91
Série química Actinídeo
Grupo, período, bloco n/a, 7, f
Densidade, dureza 15370 kg/m3, dureza desconhecida
Número CAS 7440-13-3
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 231,03588 u
Raio atómico (calculado) 163 pm
Raio covalente 200 pm
Raio de Van der Waals pm
Configuração electrónica [Rn] 7s2 6d1 5f2
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 2, 3, 4, 5
Óxido fracamente básico
Estrutura cristalina tetragonal
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 1841 K
Ponto de ebulição 4300 K
Entalpia de fusão 12,34 kJ/mol
Entalpia de vaporização 481 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar m3/mol
Pressão de vapor
Velocidade do som m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 1,5
Calor específico 120 J/(kg·K)
Condutividade elétrica 5,29·106 S/m
Condutividade térmica 47 W/(m·K)
Potencial de ionização 568 kJ/mol
2º Potencial de ionização kJ/mol
3º Potencial de ionização kJ/mol
4º Potencial de ionização kJ/mol
5º Potencial de ionização kJ/mol
6º Potencial de ionização kJ/mol
7º Potencial de ionização kJ/mol
8º Potencial de ionização kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
229Pa sintético 1,4 d α 5,58 225Ac
230Pa sintético 17,4 d ε
β
1,310
1,310
230Th
230U
231Pa ~100% 32760 a α 5,149 227Ac
232Pa sintético 1,31 d β 0,31 232U
233Pa sintético 26,967 d β 0,571 233U
234mPa traços 1,17 min β
TI
2,29
0,0694
234U
234Pa
234Pa traços 6,75 h β 0,23 234U
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O protactínio é um elemento químico de símbolo Pa e de número atômico igual a 91 (91 prótons e 91 elétrons), com massa atómica aproximada de 231,0 u. À temperatura ambiente, o protactínio encontra-se no estado sólido. Não existe atualmente nenhum uso para o protactínio fora do âmbito da pesquisa científica básica. Foi identificado pela primeira vez em 1913 por Kasimir Fajans e O. H. Göhring.

Características principais[editar | editar código-fonte]

O protactínio é um elemento metálico prateado que pertence ao grupo dos actinídios, com lustre metálico brilhante que se conserva no ar por poucas horas. Torna-se um supercondutor em temperaturas abaixo de 1,4 K.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

Devido a sua escassez, alta radioatividade e toxicidade, não existe atualmente nenhum uso para o protactínio fora do âmbito da pesquisa científica básica

História[editar | editar código-fonte]

O protactínio (do grego "protos", "primeiro") foi identificado pela primeira vez em 1913, quando Kasimir Fajans e O. H. Göhring encontraram o isótopo de curta duração 234m-Pa, com meia-vida de aproximadamente 1,17 minutos, durante seus estudos sobre a série de decaimento do U-238. Deram ao novo elemento o nome de "Brevium" (do latim "brevis", "breve"). O nome foi mudado para "Protoactinium" ("protoactínio") em 1918 quando dois grupos de cientistas (Otto Hahn e Lise Meitner, na Alemanha, e Frederick Soddy e John Cranston no Reino Unido), independentemente, descobriram o 231-Pa. Em 1949, o nome foi abreviado para "protactínio".

Em 1927, Aristid V. Grosse preparou 2 mg de Pa2O5, do qual o protactínio foi isolado. Em 1934, foi isolado pela primeira vez a partir de 0.1 mg de Pa2O5, primeiro convertendo o óxido em iodeto e, em seguida, decompondo o iodeto eletricamente com uso de um filamento aquecido em alto vácuo, conforme a reação:

2PaI5 → 2Pa + 5I2.

É possível recuperá-lo dos minerais de urânio por extração com solvente. O PaF4 obtido é reduzido com bário.

Em 1961, no Reino Unido, produziu-se 125 gramas de protactínio 99,9% puro, processando 60 toneladas de minérios de urânio. Esta foi a única fonte de protactínio do mundo por muitos anos seguintes

Ocorrência[editar | editar código-fonte]

O protactínio é um produto da fissão do tório, plutônio e urânio. É o mais raro dos elementos de ocorrência natural.

O protactínio ocorre na pechblenda na proporção de 1 parte de Pa-231 para 10 milhões de partes do minério. Os minérios do Zaire tem aproximadamente 3 ppm. O protactínio é um dos elementos mais raros e caros.

Compostos[editar | editar código-fonte]

Isótopos[editar | editar código-fonte]

Contém 29 radioisótopos do protactínio foram identificados, sendo os mais estáveis 231-Pa com meia-vida de 32760 anos, 233-Pa com meia-vida de 26.967 dias, e 230-Pa com meia vida de 17.4 dias. Todos os demais isótopos radioativos apresentam meias-vidas abaixo de 1.6 dias, e maioria destes abaixo de 18 segundos. Este elemento apresenta 2 meta estados, 217m-Pa (t½ 1.15 milisegundos) e 234m-Pa (t½ 1.7 minutos).

O principal modo de decaimento anterior ao isótopo mais estável, 231-Pa, é a emissão alfa, e o modo dos posteriores é a emissão beta menos. Os produtos de decaimento primários antes do 231-Pa são os isótopos do elemento Ac (actínio e os produtos primários após são os isótopos do elemento U (urânio).

Precauções[editar | editar código-fonte]

O protactínio é tóxico e altamente radioativo, portanto, requer precauções de manuseio semelhantes aquelas usadas com o plutônio.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]