Protactinio

PROTACTINIO (91)

PROTACTINIO

El protactinio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Pa y su número atómico es 91,se encuentra en el grupo 3 de la tabla periódica. El protactinio es un metal,que pertenece al grupo de los actínidos. Posee un característico color gris, plateado y brillante con tonos dorados, tiene también una gran densidad y es un superconductor por debajo de 1.4 K. Reacciona fácilmente con el oxígeno, el vapor de agua y los ácidos inorgánicos para formar diversos compuestos, muchos de los cuales poseen colores característico. Se conocen 29 radioisótopos de protactinio, además es el primero en el que aparecen electrones 5f, pero su comportamiento químico en solución acuosa se asemeja al del tántalo y del niobio más que al de los otros actínidos.
Se trata de un elemento que ocurre naturalmente, pero dentro de los de dicha categoría, es uno de los más raros que existen y se produce en la corteza terrestre. Por esta razón, su extracción es sumamente dificultosa y es así uno de los elementos naturales más costosos del mercado. Por último, es importante destacar también que se trata de un elemento altamente tóxico y de gran radiactividad.

Páginas donde puede obtener más información acerca de este elemento:

https://www.lenntech.es/periódica/elementos/pa.htm
-Fecha de consulta: 5/11/19

https://www.ecured.cu/Protactinio#Propiedades
-Fecha de consulta: 5/11/19

https://www.periodni.com/es/pa.html
-Fecha de consulta: 5/11/19

O puede ver el siguiente vídeo donde encontrará más datos interesantes:

https://www.youtube.com/watch?v=BjbvDBUP6UY

Constantes físicas del Protactinio:

Número atómico: 91

Símbolo atómico: Pa

Periodo: 7

Grupo: 3 Actínidos

Bloque: f

Número de oxidación: +4,+5

Electronegatividad: 1,5

Radio covalente (Å): -

Radio iónico (Å): 0,91

Radio atómico (Å): 1,63

Configuración electrónica: [Rn]5f26d17s2

Primer potencial de ionización (eV): -

Masa molar (g/mol): 231

Densidad (g/ml): 15,4

Punto de ebullición (ºC): -

Punto de fusión (ºC): 1230

Energía de ionización (kJ/mol): 568

Afinidad electrónica (kJ/mol): -

Datos interesantes:

En estado sólido se encuentra bajo los 20°C, de esta forma tiene la apariencia de un metal muy brillante de color plata. El isótopo 231 es el más estable, y es el que mayormente se halla de manera natural, se produce por la descomposición del uranio 235.

Este elemento tiene más densidad y rigidez que el torio, pero a su vez resulta ser más liviano que el uranio. La capacidad de expansión térmica y la ductilidad térmica-eléctrica del protactinio es muy similar a la del uranio y a la del torio.

El protactinio destaca entre los elementos naturales más raros y, por consiguiente, de los más caro de extraer. Los yacimientos más importantes de este elemento están en Jáchymov (República Checa) y en la República Democrática del Congo, encontrando concentraciones cercanas a 3 partes por millón en un mineral de uranita, casi un 1000% más que el común que es de 0.3pmm.

Historia del Descubrimiento del Protactinio:

Dimitri Ivánovic Mendeléiev predijo en 1871 que debería existir un elemento con número atómico igual a 91 y que aparecería en la tabla periódica entre el torio y el uranio. En 1900 William Crookes aisló el protactinio como un material radiactivo formado a partir del uranio, pero que no consiguió identificarlo.

El protactinio fue identificado por primera vez en 1913 cuando Kasimir Fajans y O.H. Göhring encontraron el isótopo de corta vida 234mPa, con una vida media de, en torno, 1,17 minutos, durante sus estudios de la cadena de decaimiento del 238U. Dieron al nuevo elemento el nombre de Brevium (latín: brevis, es decir, breve). El nombre se cambió a Protoactinium (progenitor del actinio) en 1918 cuando dos grupos de científicos (Otto Hahn y Lise Meitner de Alemania, y Frederick Soddy y John Cranston del Reino Unido) descubrieron de manera independiente el 231Pa, y acortaron el nombre a protactinium (en español, protoactinio) en 1949.

Usos y aplicaciones del protactinio:

Actualmente el protactinio no tiene ninguna utilidad aparte de ser objeto de estudio de investigaciones científicas, la razón de esto es que es un elemento muy escaso de forma natural, es muy costoso de extraer, tiene una muy elevada radioactividad y altísima toxicidad.

En el pasado se intentó el uso del isótopo 231 para la fabricación de armas nucleares, debido a que se creía que podría resistir reacciones nucleares en cadena. No obstante, investigaciones más recientes mostraron que existe una posibilidad de criticidad (accidente por el incremento de las reacciones

nucleares en cadena), por tal motivo fue descartado por completo.

El protactinio en la salud:

Este elemento se lo encuentra en mínimas cantidades en la gran mayoría de los materiales naturales, por tal motivo es común ingerirlo en los alimentos, en el agua y se inhala en el aire. Tan solo el 0,05% del protactinio que ingresa a nuestro organismo es absorbido por la sangre, el otro porcentaje es excretado. El porcentaje absorbido por la sangre es repartido en el cuerpo de la siguiente manera, el 40% se aloja en los huesos, un 15% se queda en el hígado y tan solo el 2% va para los riñones, el porcentaje restante sale del organismo.

El protactinio en cantidades superiores a 0.5 microgramos de 231Pa, resulta altamente toxico y muy radioactivo, puede ocasionar graves problemas de salud incluso la muerte, es por ello que las manipulaciones de este elemento se realizan en una caja seca o caja de guantes sellada (cabina para manipulación de objetos peligrosos).

Efectos ambientales del Protactinio:

El protactinio está presente en la naturaleza en el suelo, las rocas, las aguas superficiales, subterráneas, plantas y animales en muy bajas concentraciones, del orden de una parte por trillón, o 0,1 picocurios (pCi)/g. Mayores niveles están presentes en los minerales de uranio y otros materiales geológicos. Esencialmente todo el protactinio de ocurrencia natural está presente como protactinio 231. El protactinio se adhiere preferentemente bien al suelo, y la concentración asociada con partículas arenosas del suelo es normalmente 550 veces más alta que en el agua intersticial (el agua en el espacio que hay entre las partículas del suelo); las proporciones de concentración son incluso mayores (sobre 2.000 y más) en suelos de margas y arcillas. El protactinio generalmente no es un contaminante importante para los DOE (Departamentos de Energía) y no es de preocupar para las aguas subterráneas.

Origen del nombre: Inicialmente se lo denominó "protoactinio" ("progenitor del actinio"), ya que al descomponerse radiactivamente el isótopo 231Pa se obtenía el actinio. Posteriormente se llamó protactinio.