Protactinio: usos, hechos y propiedades químicas

Radioactivo

¿Qué piensas cuando escuchas la palabra radiactivo? ¿Piensas en Homer Simpson trabajando en una planta nuclear? ¿Pez resplandeciente de tres ojos? ¿La canción de Imagine Dragons? ¿Se me ocurrió el elemento protactinio? Probablemente no. Averigüemos más sobre este elemento radiactivo.

El protactinio es radiactivo

Descubrimiento de protactinio

Cuando Dimitri Mendeleev estaba construyendo su tabla periódica, podía predecir dónde se suponía que debían estar los elementos, aunque aún no se habían descubierto. En 1871, predijo el protactinio, ¡pero no se descubrió hasta unos 40 años después de que se descubrieran los fenómenos de radiactividad!

Mendeleev predijo el protactinio unos 40 años antes de que fuera descubierto

El químico inglés Sir William Crookes estaba investigando el uranio en 1900 y separó de él una sustancia que llamó uranio-X. Estudió la radiactividad de la sustancia, pero nunca la identificó, lo que realmente fue una pena porque era un elemento nuevo.

En 1913, los químicos polacos Kasimire Fajans y Otto Göhring también estaban investigando el uranio-X. Se dieron cuenta de que era un elemento nuevo y lo nombraron en brevium porque se descomponía muy rápidamente. ¡La vida media , o el tiempo que tarda la mitad de la muestra en descomponerse, del isótopo que estaban investigando era de solo 1,17 minutos! Recuerde, los isótopos son átomos de un elemento que tienen la misma cantidad de protones, pero una cantidad diferente de neutrones. Entonces, Fajan y Göhring descubrieron oficialmente el protactinio, pero su nombre no se mantuvo. Averigüemos por qué.

En 1917, Lise Meitner comenzó a investigar una cantidad muy pequeña de una sustancia llamada pechblenda, que es un mineral de uranio con muchas impurezas. Comenzó con 21 gramos y disolvió el mineral en ácido nítrico. Solo quedaron 2 gramos de un silicato insoluble. Lo disolvió en ácido fluorhídrico y, para su sorpresa, encontró el precursor elemental del elemento actinio. Sin embargo, su muestra era diferente a la de Fajans y Göhring. Tenía una vida media mucho más larga de 32.500 años, por lo que era algo más fácil de estudiar.

Meitner aisló protactinio de la pechblenda

Meitner quería aislar una muestra del elemento, pero estaba trabajando en el Instituto Kaiser-Wilhelm en Berlín, Alemania durante la Primera Guerra Mundial y era difícil conseguir la pechblenda. Se acercó a su amigo Friedrich Giesel, quien pudo darle aproximadamente 100 gramos de residuo de pechblenda después de que ya se había eliminado el uranio. En 1918, se sintió segura de que estaba estudiando un nuevo elemento y presentó un artículo con su colega Otto Hahn con el título La sustancia madre del actinio, un nuevo elemento radiactivo de larga vida media . Sugirieron el nombre protactinio porque el elemento era el precursor del actinio.

Meitner aisló protactinio de un mineral de uranio llamado pechblenda

Una muestra pura de protactinio fue finalmente aislada en 1934 por Aristid von Grosse.

Propiedades del protactinio

El protactinio es un metal radiactivo que se encuentra en la serie de actínidos de la tabla periódica. Tiene 91 protones en su núcleo, lo que significa que es el elemento 91 en la tabla periódica. El símbolo químico del elemento es Pa . Puede reaccionar con oxígeno, ácidos y vapor, pero no reacciona con bases. El protactinio tiene veintinueve isótopos que tienen masas que van de 212 a 240: este número indica el número de protones y neutrones en un isótopo de protactinio. Por ejemplo, si sabe que el número de protones es 91 y el número másico es 221, reste el número de protones de 221 para obtener el número de neutrones, que sería 130 neutrones.

El protactinio es el elemento 91 de la tabla periódica

Debido a su peligrosa radiactividad, el protactinio aún no tiene usos comerciales. Es un producto de desecho generado en reacciones nucleares. Si tiene un detector de humo en su casa, tiene una pequeña cantidad de protactinio. El elemento radiactivo americio que se utiliza en los detectores de humo eventualmente se descompone en protactinio. El elemento se utiliza en la investigación para determinar la edad de los sedimentos marinos que tienen hasta 175.000 años.

Resumen de la lección

El protactinio fue predicho por primera vez por Dimitri Mendeleev en 1871. Sir William Crookes tropezó con el elemento, pero no lo caracterizó. Kasimire Fajans y Otto Göhring fueron los primeros en caracterizar el elemento y son conocidos como los científicos que lo descubrieron. Lise Meitner descubrió otro isótopo del elemento con una vida media mucho más larga y propuso el nombre protactinio.

El protactinio es un metal radiactivo con el símbolo químico Pa . Tiene 91 protones en su núcleo, lo que significa que es el elemento 91 en la tabla periódica. Hay veintinueve isótopos conocidos del elemento.

El protactinio es un producto de desecho en reactores nucleares y detectores de humo. También se utiliza para fechar sedimentos marinos de hasta 175.000 años de antigüedad.