Pa протактиний (Protactinium; от греческого — первый и актиний) — химический элемент 3-й группы, с порядковым номером 91 в периодической системе.
Атомный номер 91, атомная масса 231,0359. Находится в седьмом периоде. Температура плавления: 1554 °C, температура кипения 4027 °C. Плотность: 15.37 г/см3.
Электронная формула
Полная электронная формула атома протактиния в порядке следования уровней:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f2 6s2 6p6 6d1 7s2
Сокращенная электронная конфигурация Pa:
[Rn] 5f2 6d1 7s2
Электронная формула атома протактиния в порядке возрастания энергий орбиталей:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f2 6d1
Порядок заполнения орбиталей электронами в атоме Pa является исключением из правила Клечковского.
Электронно-графическая схема протактиния (Ра)
Рис. Схема распределения электронов по атомным орбиталям в атоме протактиния.
Энергетические уровни
Распределение электронов по орбиталям в атоме протактиния:
91 Ра )2 )8 )18 )32 )20 )9 )2
Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме Ра:
- -й уровень (K): 2
- -й уровень (L): 8
- -й уровень (M): 18
- -й уровень (N): 32
- -й уровень (O): 20
- -й уровень (P): 9
- -й уровень (Q): 2
Рис. Распределение электронов по энергетическим уровням в атоме протактиния.
В соединениях протактиний проявляет степень окисления: +3, +4, +5.
Стабильные изотопы
Из 15 радиоактивных изотопов в природе существуют изотопы 231Ра и 234Ра, остальные получены искусственно.
Наиболее долгоживущий изотоп 231Ра (с периодом полураспада 32 480 лет).