镤是自然界中最稀有的化学元素之一。在地壳中,它的存在量约为十亿分之 0.00001。它也可以以大约百万分之 0.1 的比例存在于沥青铀矿中。这使得它成为一种具有巨大货币价值的材料,尽管其应用还鲜为人知。了解有关这种稀有金属的更多信息,例如它的起源和在元素周期表中的位置。

什么是镤?

元素周期表中的镤是一种金属化学元素,属于锕系元素。它呈银色,具有强烈的金属光泽,甚至带有一些金色色调。它位于锕系元素中的第三位,并且在电子出现的位置上位居第一。然而,它在水溶液中的行为类似于铌和钽。

镤符号

Pa位于元素周期表第3族,原子序数91,原子质量200.59。它含有29种放射性同位素,最稳定的是231 Pa,半衰期约为32,760年,233 Pa,半衰期为26,967天,230 Pa,半衰期只有17.4天。其余的寿命不到1.6天,其他的寿命仅达到1.8秒。

镤的特性

镤元素具有延展性和延展性,当在室温下暴露在空气中时,它不会随着时间的推移而失去光泽。其热电延展性和热膨胀能力与钍和铀相似。其最显着的特点包括:

  • 磁性:在室温下呈顺磁性,但冷却至182 K时呈铁磁性。
  • 化学反应性:易与水蒸气、无机酸和氧气反应形成各种化合物。
  • 光泽:金属光泽。
  • 晶体结构:斜方晶系、四方晶系。
  • 状况:自然状态下为固体。

镤的化学和物理性质

  1. 原子序数:91
  2. 周期: 7
  3. 块: f
  4. 共价半径: 200
  5. 原子半径: 163
  6. 平均半径: 180
  7. 电负性: 1.5
  8. 密度: 15370公斤/立方米
  9. 熔点: 2113K
  10. 沸点: 4300K
  11. 熔化焓: 15 Kj/mol
  12. 比热: 120焦耳
  13. 蒸气压: 2200 K 时 5.1 x 10 -5 Pa
  14. 电子排布: [Rn] 7s 2 5f 2 6d 1
  15. 导热系数: 5.29 x 10 6 m -1 S/m
  16. 汽化焓: 470 kJ/mol

镤的起源

1871 年,俄罗斯发明家和化学家德米特里·门捷列夫 (Dmitri Mendeleev) 预言了一件令全世界震惊的事情。他说元素周期表中一定有一种新元素,而且它一定与铀和钍有关。 1900年,英国化学家威廉·克鲁克斯证实了门捷列夫的话,将镤分离出来,作为铀形成的放射性元素,尽管他当时无法识别它。

后来,在1913年,化学家Oswald Helmuth Gohring和Kasimir Fajans在研究铀238的衰变链时发现了同位素234m Pa,半衰期为1.17分钟。因此,他们将其命名为 Brevium,意思是短暂或短暂的生命。

最终,在 1918 年,当科学家 Lise Meitner、John Cranston、Otto Hahn 和 Frederick Soddy 独立发现了寿命约为 32,000 年的 Pa 231 元素时,该名称被更改为 Protactinium。然后,在 1949 年,他们决定将名称缩写为 Protactinio。

镤的用途是什么?

这种元素非常稀有,以天然形式提取它既困难又昂贵。这个因素意味着迄今为止除了科学研究之外还没有已知的应用。此外,它的高毒性使其对人类处理来说很危险。

过去,人们曾尝试使用同位素 231 Pa 来制造核武器,因为人们相信它可以承受此类反应。然而,一些调查表明可能存在临界或连锁反应,因此进一步的实验被放弃。

镤名称的由来

它的名字来源于单词actinium和希腊语protos。通过连接这两个术语,它意味着锕之父。它之所以如此命名,是因为它来自镤的阿尔法衰变。

镤的健康影响

一般来说,镤对健康有害,因为它可能导致癌症和死亡。因此,要处理它,必须使用防水手套箱,即处理危险物品的小屋。此外,它还可以通过水、呼吸空气和食物进入人体。即使吸入肺部的一小部分这种元素也可以到达血液和其他器官,例如骨骼、肝脏和肾脏。

简而言之,镤的符号是Pa,是元素周期表中的一种化学元素,由于在自然界中含量很少,属于稀有金属。其颜色为银色,带有金属光泽,其应用直到今天才为人所知。