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Promethium
[145] u
61Pm
Lanthanoide
6. Periode
 
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Elementart: Metall Oxidationsstufe(n): +3
Schmelztemperatur: 1100 °C (1373 K) Elektronegativität: 1,1
Siedetemperatur: 3000 °C (3273 K) Atomradius: 181 pm
Dichte: 7,264 g/cm3 Erdkrustenhäufigkeit: 10–19 %
Anordnung der Elektronen
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f .. 6s 6p 6d ... 7s
2 2 6 2 6 10 2 6 10 5 2 6       2        
Name Seinen Namen erhielt das Element auf Vorschlag von Grace Mary Coryell, der Gattin des Mitentdeckers Charles Coryell. Ihr Namensvorschlag "prometheum" bezieht sich auf die griechische Sagengestalt Prometheus, der den Göttern das Feuer stahl und es auf die Erde brachte. Die Namensgebung sollte auch die Kraft symbolisieren, die das "atomare Feuer" in der Hand des Menschen bedeuten kann. Der Vorschlag wurde von der IUPAC 1949 akzeptiert, später aber in Anpassung an andere Elementnamen in Promethium abgeändert.
Entdeckung Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts vermuteten Chemiker, die sich mit der Erforschung der Seltenerdmetalle beschäftigten, dass zwischen den Elementen Neodym und Samarium noch ein weiteres Element stehen müsse, da die Differenz der Atommassen von Neodym und Samarium ungewöhnlich groß war. In diesem Zusammenhang ist besonders die Existenzvorhersage des Promethiums von Bohuslav Brauner* (1855–1935, Professor für Anorganische Chemie in Prag, Arbeitsgebiete: Seltene Erden, Periodensystem) aus dem Jahre 1902 zu nennen. 1914, nach Ermittlung der Kernladungszahlen durch den englischen Physiker Henry Moseley, wurde das - zuvor bereits vermutete - Fehlen des Elements 61 und der Elemente mit den Ordnungszahlen 43 (Technetium), 72 (Hafnium), 75 (Rhenium), 85 (Astat), 87 (Francium) und 91 (Actinium) offenbar. Zusammen mit Moseley suchte daraufhin Georges Urbain, der sich bereits zwanzig Jahre lang mit den Seltenerdmetallen beschäftigt und das Lutetium entdeckt hatte, mit großer Sorgfalt in seinen Präparaten nach Element 61, konnte aber keine Spuren davon finden. Die Suche nach dem noch zu findenden Element ging weiter.
Bohuslav Brauner (1855-1935) Henry Gwyn Jeffreys Moseley (1887-1915)
Bohuslav Brauner (1855–1935) Henry Gwyn Jeffreys Moseley (1887–1915)
Die erste – falsche – Meldung über die Entdeckung von Element 61 kam 1926 von B. Smith Hopkins (1873-1952) von der Universität von Illinois/USA. Zusammen mit seinen Studenten Leonard F. Yntema und J. Allen Harris glaubte er auf Grund röntgenographischer Untersuchungen von Fraktionen, die aus Neodym- und Samarium-Präparaten abgetrennt wurden, das gesuchte Element gefunden zu haben. Er gab ihm den Namen Illinium mit dem Symbol Il. Überprüfungen durch den Seltenerd-Spezialisten Wilhelm Prandtl (1878-1956) und durch Walter Noddack und Ida Tacke führten nicht zu einer Bestätigung der Entdeckungsmeldung aus den USA. Das gleiche Schicksal widerfuhr Luigi Rolla (1881-1960) und seinem Studenten Fernandes. Auch die von ihnen Ende 1926 berichtete Entdeckung des Elements 61, die bereits 1924 erfolgt sein sollte, konnte nicht bestätigt werden. Ihr Namensvorschlag war Florentium mit dem Symbol Fr. Auch weitere Mitteilungen anderer Forscher über die angebliche Entdeckung von Element 61 konnten nicht bestätigt werden, so dass man zu der Überzeugung kam, dass das zu findende Element radioaktiv und kurzlebig und von daher in der Natur nur schwer zu finden sei.
 
Schlussfolgerung aus all dem war: Das Element 61 muss künstlich hergestellt werden. 1941 beschossen Law, Pool, Kurbatow und Quill an der Ohio State University Proben von Neodym und Samarium im Cyclotron mit Kernen von Deuterium-Atomen ("Deuteronen"). Dabei erhielten sie zahlreiche radioaktive Isotope und meinten, dabei auch ein Isotop des Elements 61 gefunden zu haben. Wegen der vermeintlichen Erzeugung im Cyclotron gaben sie ihm den Namen Cyclonium. Diese Annahme wurde von den renommierten Atomphysikern Emilio Segré und Chien-Shiung Wu bestätigt, der chemische Nachweis der Entdeckung gelang jedoch nicht.
 
1944 schließlich konnten Jacob A. Marinsky, Larry Glendenin und Charles Dubois Coryell in Spaltprodukten des Urans aus Kernreaktoren zwei Isotope des Elements 61 isolieren. Die Entdeckung des später Promethium genannten Elements erfolgte im Zuge von Forschungen mit militärischer Bedeutung am Reaktor in Oak Ridge, Tennessee. Zwei radioaktive Isotope wurden erhalten. Die Erzeugung erfolgte auf zwei Wegen: Einerseits durch Kernspaltung von Uran und andererseits durch Beschuss von Neodym mit Neutronen aus dem Kernreaktor. Ihre Isolierung und chemische Identifizierung des Promethiums mittels Ionenaustauschchromatografie verkündeten sie erst 1947 anlässlich der Jahrestagung der American Chemical Society.
 
Graphit-Reaktor von Oak Ridge
Der Graphit-Reaktor von Oak Ridge.
Jacob A. Marinsky und Larry Glendenin
Jacob A. Marinsky (li.) und Larry Glendenin (re.).
1963 konnte Fritz Weigel in Oak Ridge erstmals metallisches Promethium durch Erhitzen von Promethiumfluorid PmF3 mit Lithium im Tantal-Tiegel herstellen.


Siehe auch: Link Die Entdeckung der Seltenerdmetalle
Eigenschaften Radioaktives, künstlich hergestelltes Seltenerdmetall, kommt in der Natur nur in geringsten Spuren vor. Promethium ähnelt in seinen Eigenschaften besonders stark den benachbarten Elementen Neodym und Samarium. Promethium-Salze sind blauviolett bis violettrosa gefärbt. Sie leuchten in der Dunkelheit auf Grund der starken Radioaktivität schwach blau bzw. grünlich. Mittlerweile sind über dreißig Verbindungen des Promethiums hergestellt worden.
Verwendung In Radionuklidbatterien; 147Pm als b-Strahler zur berührungslosen Dickenmessung.
Isotope Radioaktivität Nur Radionuklide, keine stabilen Isotope.
Langlebigstes Isotop ist 145Pm mit einer Halbwertszeit von 17,7 Jahren.
Redox-Potenziale
Pm Pm3+ + 3 e– -2,423 Volt
Anmerkung * Auf vielen Webseiten, vor allem aus dem englischsprachigen Raum und auch in Enzyklopädien, wird die Vorhersage der Existenz des Elements Promethium dem US-amerikanischen Geologen John Casper Branner (1850-1922) zugesprochen. Hierbei handelt es sich wohl um einen durch gegenseitiges Abschreiben immer wieder publizierten Fehler – aus "Brauner" wurde "Branner". Während sich die meisten der Webseiten nur mit der Angabe des Nachnamens begnügen, werden bei einigen noch die Vornamen des US-Geologen "ergänzt".
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Quellenangabe für diese Seite:
 chemie-master.de: Periodensystem für den Schulgebrauch, Online im Internet: 
 http://www.chemie-master.de/pse/pse.php?modul=Pm [Stand 03.12.2024] 
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