Quelltext der Seite Promethium

{{Infobox Chemisches Element
<!--- Periodensystem --->
| Name         = Promethium
| Symbol       = Pm
| Ordnungszahl = 61
| Serie        = La
| Gruppe       = La
| Periode      = 6
| Block        = f
<!--- Allgemein --->
| Aussehen     = metallisch
| CAS          = {{CASRN|7440-12-2}}
| EG-Nummer    = 231-121-9
| ECHA-ID      = 100.028.292
| Massenanteil = 1,5 · 10<sup>−15</sup>&nbsp;ppm<ref name="Binder" />
<!--- Atomar --->
| Hauptquelle = <ref>Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus [http://www.webelements.com/promethium/ www.webelements.com (Promethium)] entnommen.</ref>
| Atommasse = (<sup>147</sup>Pm) 146,9151
| Atomradius = 185
| AtomradiusBerechnet = 205
| KovalenterRadius = 199
| VanDerWaalsRadius = 
| Elektronenkonfiguration = &#x5B;[[Xenon|Xe]]&#x5D; 4[[F-Orbital|f]]<sup>5</sup> 6[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup>
| Austrittsarbeit = 
| Ionisierungsenergie_1 = {{ZahlExp|5,58187|suffix=(4)|post=[[Elektronenvolt|eV]]<ref name="NIST-ASD-promethium">{{NIST-ASD|promethium|Abruf=2020-06-13}}</ref>}} ≈ {{ZahlExp|538,1|post=[[Joule|kJ]]/[[mol]]<ref name="Webelements-promethium">{{Webelements|promethium|atoms|Abruf=2020-06-13}}</ref>}}
| Ionisierungsenergie_2 = {{ZahlExp|10,938|suffix=(20)|post=eV<ref name="NIST-ASD-promethium" />}} ≈ {{ZahlExp|1055,4|post=kJ/mol<ref name="Webelements-promethium" />}}
| Ionisierungsenergie_3 = {{ZahlExp|22,44|suffix=(8)|post=eV<ref name="NIST-ASD-promethium" />}} ≈ {{ZahlExp|2170|post=kJ/mol<ref name="Webelements-promethium" />}}
| Ionisierungsenergie_4 = {{ZahlExp|41,17|suffix=(9)|post=eV<ref name="NIST-ASD-promethium" />}} ≈ {{ZahlExp|3970|post=kJ/mol<ref name="Webelements-promethium" />}}
| Ionisierungsenergie_5 = {{ZahlExp|61,7|suffix=(3)|post=eV<ref name="NIST-ASD-promethium" />}} ≈ {{ZahlExp|5950|post=kJ/mol<ref name="Webelements-promethium" />}}
<!--- Physikalisch --->
| Aggregatzustand = fest
| Modifikationen = 
| Kristallstruktur = 
| Dichte = 7,2 g/cm<sup>3</sup><ref name="Binder" /> (25&nbsp;[[Grad Celsius|°C]])<ref name="Greenwood">N. N. Greenwood und A. Earnshaw: ''Chemie der Elemente'', 1. Auflage, VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S.&nbsp;1579.</ref>
| RefTempDichte_K = 
| Mohshärte = 
| Magnetismus = 
| Schmelzpunkt_K = 1353
| Schmelzpunkt_C = 1080<ref name="Weigel_577">Weigel: ''Chemie des Promethiums'', S.&nbsp;577.</ref>
| Siedepunkt_K = 3273 K<ref name="Weigel_578">Weigel: ''Chemie des Promethiums'', S.&nbsp;578.</ref>
| Siedepunkt_C = 3000
| MolaresVolumen = 20,10 · 10<sup>−6</sup><ref name="Binder">[[Harry H. Binder]]: ''Lexikon der chemischen Elemente'', S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3, S.&nbsp;487–491.</ref>
| Verdampfungswärme = 290 kJ/mol
| Schmelzwärme = 7,7
| Dampfdruck = 
| RefTempDampfdruck_K = 
| Schallgeschwindigkeit = 
| RefTempSchallgeschwindigkeit_K = 
| SpezifischeWärmekapazität = <!--180-->
| RefTempSpezifischeWärmekapazität_K = 
| ElektrischeLeitfähigkeit = 1,33 · 10<sup>6</sup>
| RefTempElektrischeLeitfähigkeit_K = 
| Wärmeleitfähigkeit = 15
| RefTempWärmeleitfähigkeit_K = 
<!--- Chemisch --->
| Oxidationszustände = +3
| Normalpotential = −2,423&nbsp;[[Volt|V]] (Pm<sup>3+</sup> + 3&nbsp;e<sup>−</sup> → Pm)<ref name="Binder" />
| Elektronegativität = 
| Quelle GHS-Kz   = NV
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|/}}
| GHS-Signalwort  = 
| H               = {{H-Sätze|/}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|/}}
| P               = {{P-Sätze|/}}
| Quelle P        = 
| Radioaktiv      = Ja
<!--- Isotope --->
| Isotope = 
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Pm
| Massenzahl = 143
| NH = 0
| Halbwertszeit = 265 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,041
| Zerfallstyp1ZP = [[Neodym|<sup>143</sup>Nd]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Pm
| Massenzahl = 144
| NH = 0
| Halbwertszeit = 363 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,332
| Zerfallstyp1ZP = [[Neodym|<sup>144</sup>Nd]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Symbol = Pm
| Massenzahl = 145
| NH = 0
| Halbwertszeit = 17,7 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,322
| Zerfallstyp1ZP = [[Neodym|<sup>145</sup>Nd]]
| Zerfallstyp2ZM = [[Alphastrahlung|α]]
| Zerfallstyp2ZE = 0,163
| Zerfallstyp2ZP = [[Praseodym|<sup>141</sup>Pr]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 2
| Symbol = Pm
| Massenzahl = 146
| NH = 0
| Halbwertszeit = 5,53 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Elektronen-Einfang|ε]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,472
| Zerfallstyp1ZP = [[Neodym|<sup>146</sup>Nd]]
| Zerfallstyp2ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp2ZE = 1,542
| Zerfallstyp2ZP = [[Samarium|<sup>146</sup>Sm]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Pm
| Massenzahl = 147
| NH = 100
| Halbwertszeit = 2,6234 [[Jahr|a]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 0,224
| Zerfallstyp1ZP = [[Samarium|<sup>147</sup>Sm]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Pm
| Massenzahl = 148
| NH = 0
| Halbwertszeit = 5,370 [[Tag|d]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 2,468
| Zerfallstyp1ZP = [[Samarium|<sup>148</sup>Sm]]
}}
{{Infobox Chemisches Element/Isotop
| AnzahlZerfallstypen = 1
| Symbol = Pm
| Massenzahl = 149
| NH = 0
| Halbwertszeit = 53,08 [[Stunde|h]]
| Zerfallstyp1ZM = [[Betastrahlung|β<sup>−</sup>]]
| Zerfallstyp1ZE = 1,071
| Zerfallstyp1ZP = [[Samarium|<sup>149</sup>Sm]]
}}
| NMREigenschaften = 
<!----
{{Infobox Chemisches Element/NMR
| Symbol = Pm
| Massenzahl_1 =
| Kernspin_1 =
| Gamma_1 =
| Empfindlichkeit_1 =
| Larmorfrequenz_1 =
}}
---->
}}

'''Promethium''' (von [[Prometheus]], einem [[Titan (Mythologie)|Titanen]] der [[Griechische Mythologie|griechischen Mythologie]]) ist ein [[chemisches Element]] mit dem [[Elementsymbol]] Pm und der [[Ordnungszahl]] 61. Im [[Periodensystem]] steht es in der Gruppe der [[Lanthanoide]] und zählt damit auch zu den [[Metalle der Seltenen Erden|Metallen der Seltenen Erden]]. Promethium wurde 1945 als Spaltprodukt des Urans entdeckt. Durch seine Entdeckung wurde die letzte Lücke im Periodensystem geschlossen.

Alle Promethium-[[Isotop]]e sind [[Radioaktivität|radioaktiv]], das heißt, sämtliche [[Atomkern]]e, die 61 [[Proton]]en enthalten, sind instabil und zerfallen. Promethium und das leichtere [[Technetium]]&nbsp;(43) sind die einzigen Elemente mit kleinerer Ordnungszahl als [[Bismut]]&nbsp;(83), die diese Eigenschaft besitzen.

== Geschichte ==
=== Behauptete Entdeckungen ===
Zum ersten Mal wurde eine Entdeckung durch die italienischen Wissenschaftler [[Luigi Rolla]] und [[Lorenzo Fernandes]] aus Florenz gemeldet. Nach der Trennung eines [[Didym]]-Nitrat-Konzentrats durch fraktionierte Kristallisation aus dem brasilianischen Mineral [[Monazit]], welches zu 70 % Dysprosium und Neodym sowie zu 30 % aus den anderen Lanthanoiden besteht, erhielten sie eine Lösung, die hauptsächlich Samarium enthielt. Diese Lösung ergab Röntgenspektren, die sie als Samarium und Element 61 interpretierten. Sie benannten das Element 61 zu Ehren ihrer Stadt ''Florentium''. Die Ergebnisse wurden im Jahr 1926 veröffentlicht, doch die Wissenschaftler behaupteten, dass die Experimente im Jahr 1924 durchgeführt worden seien.<ref>Luigi Rolla, Lorenzo Fernandes: ''Über das Element der Atomnummer 61'', in: ''[[Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie]]'', '''1926''', ''157''&nbsp;(1), S.&nbsp;371–381 ([[doi:10.1002/zaac.19261570129]]).</ref><ref>Luigi Rolla: ''Florentium or Illinium?'', in: ''[[Nature]]'', '''1927''', ''119'', S.&nbsp;637–638 ([[doi:10.1038/119637a0]]).</ref><ref>W. A. Noyes: ''Florentium or Illinium?'', in: ''[[Nature]]'', '''1927''', ''120'', S.&nbsp;14 ([[doi:10.1038/120014c0]]).</ref><ref>Luigi Rolla: ''Über das Element der Atomnummer 61 (Florentium)'', in: ''[[Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie]]'', '''1927''', ''160'', S.&nbsp;190–192 ([[doi:10.1002/zaac.19271600119]]).</ref><ref>Luigi Rolla: ''Florentium'', in: ''[[Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie]]'', '''1927''', ''163'', S.&nbsp;40–42 ([[doi:10.1002/zaac.19271630104]]).</ref><ref>Luigi Rolla: ''Florentium. II'', in: ''[[Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie]]'', '''1928''', ''169'', S.&nbsp;319–320 ([[doi:10.1002/zaac.19281690128]]).</ref>

Im selben Jahr 1926 veröffentlichten auch [[Smith Hopkins]] und [[Len Yntema]] an [[University of Illinois in Urbana-Champaign]] die Entdeckung des Elements 61. Sie nannten es nach der Universität ''Illinium''.<ref>J. A. Harris: ''The Element of Atomic Number 61; Illinium'', in: ''[[Nature]]'', '''1926''', ''117'', S.&nbsp;792–793 ([[doi:10.1038/117792a0]]).</ref><ref>Bohuslav Brauner: ''The New Element of Atomic Number 61: Illinium'', in: ''[[Nature]]'', '''1926''', ''118'', S.&nbsp;84–85 ([[doi:10.1038/118084b0]]).</ref><ref>R. J. Meyer: ''Über das Element 61 (Illinium)'', in: ''[[Die Naturwissenschaften|Naturwissenschaften]]'', '''1926''', ''14'', S.&nbsp;771–772 ([[doi:10.1007/BF01490264]]).</ref>

Keine der beiden Veröffentlichungen konnte bestätigt werden. So behaupteten mehrere Gruppen, das Element erzeugt zu haben, aber die Überprüfung ihrer Entdeckungen schlug aufgrund der Schwierigkeiten bei der Trennung von Promethium von den anderen Elementen fehl.

=== Nachweis durch Marinsky, Glendenin und Coryell ===
Promethium wurde 1945 im [[Oak Ridge National Laboratory]]&nbsp;(ORNL) ([[Tennessee]], [[Vereinigte Staaten|USA]]) von [[Jacob A. Marinsky]], [[Lawrence E. Glendenin]] und [[Charles D. Coryell]] als Spaltprodukt des [[Uran]]s entdeckt. Bedingt durch die militärischen Forschungen während des [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkriegs]] wurde ihre Entdeckung erst 1947 veröffentlicht.<ref>Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin, Charles D. Coryell: ''The Chemical Identification of Radioisotopes of Neodymium and of Element 61'', in: ''[[J. Am. Chem. Soc.]]'', '''1947''', ''69''&nbsp;(11), S.&nbsp;2781–2785 ([[doi:10.1021/ja01203a059]]).</ref><ref>[[Oak Ridge National Laboratory]]: ''{{Webarchiv |url=http://www.ornl.gov/info/ornlreview/v36_1_03/article_02.shtml |text=Discovery of Promethium |wayback=20150706071605 }}'', in: ''ORNL Review'', '''2003''', ''36''&nbsp;(1), eingesehen am 17. September 2006.</ref> Den Namen Promethium wählten sie in Anlehnung an den griechischen Titanen Prometheus, der den Menschen das Feuer brachte und so den Zorn der Götter erweckte. Dies war als Warnung an die Menschheit gedacht, die zu diesem Zeitpunkt mit dem [[Wettrüsten|nuklearen Wettrüsten]] begann. Der Name wurde von Grace Mary Coryell, Charles Coryells Frau, vorgeschlagen.

<gallery widths="180" heights="200" class="left">
 Jacob A Marinsky.jpg|Jacob A. Marinsky
 Larry E Glendenin.jpg|Lawrence E. Glendenin
 Charles D. Coryell M.I.T. May 1947.png|Charles D. Coryell
</gallery>

== Vorkommen ==
=== Irdisches Vorkommen ===
In der Natur findet sich Promethium zumeist als Produkt der [[Spontanspaltung]] von [[Uran]] sowie durch [[Alphazerfall]] des [[Europium]]isotops <sup>151</sup>Eu. In Spuren findet sich das Isotop <sup>147</sup>Pm in [[Pechblende]] mit (4±1)&#8239;·&#8239;10<sup>−15</sup> g/kg.<ref>Moses Attrep, Jr., P. K. Kuroda: ''Promethium in Pitchblende'', in: ''[[Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry]]'', '''1968''', ''30''&nbsp;(3), S.&nbsp;699–703 ([[doi:10.1016/0022-1902(68)80427-0]]).</ref> Das gesamte Vorkommen von Promethium in der Erdkruste beträgt etwa 560&nbsp;g durch Uranspaltung und etwa 12&nbsp;g durch Alphazerfall von <sup>151</sup>Eu.<ref>P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, R. Cerulli, C. J. Dai, F. A. Danevich, A. d’Angelo, A. Incicchitti, V. V. Kobychev, S. S. Nagorny, S. Nisi, F. Nozzoli, D. Prosperi, V. I. Tretyak, S. S. Yurchenko: ''Search for α Decay of Natural Europium'', in: ''[[Nuclear Physics A]]'', '''2007''', ''789'', S.&nbsp;15–29 ([[doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.03.001]]).</ref>

* Spontanspaltung von Uran:
:<math>{}^{238}_{\ 92} {\rm U}\ \xrightarrow {sf} {} \ ^{147}_{\ 57} {\rm La} \ +\ {} ^{89}_{35} {\rm Br} \ +\ 2 {} ^{1}_{0} {\rm n} </math>

:<math>\mathrm{^{147}_{\ 57}La\ \xrightarrow [{4,015} \ s]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 58}Ce\ \xrightarrow [{56,4} \ s]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 59}Pr\ \xrightarrow [{13,4} \ min]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 60}Nd\ \xrightarrow [{10,98} \ d]{\beta^{-}} \ ^{147}_{\ 61}Pm\ \xrightarrow [{2,6234} \ a]{\beta^-} \ ^{147}_{\ 62}Sm\ \xrightarrow [{1,06} \ \cdot \ {10^{11}} \ a]{\alpha} \ ^{143}_{\ 60}Nd }</math>

* Alphazerfall von <sup>151</sup>Eu:
:<math>\mathrm{^{151}_{\ 63}Eu\ \xrightarrow [{5} \ \cdot \ {10^{18}} \ a]{\alpha} \ ^{147}_{\ 61}Pm\ \xrightarrow [{2,6234} \ a]{\beta^-} \ ^{147}_{\ 62}Sm\ \xrightarrow [{1,06} \ \cdot \ {10^{11}} \ a]{\alpha} \ ^{143}_{\ 60}Nd }</math>

=== Außerirdisches Vorkommen ===
Promethium wurde im Jahr 1971 im Spektrum des [[Stern]]s [[HR 465]]&nbsp;(GY Andromedae) nachgewiesen;<ref>''Anonymous'': ''Michigan astronomers discover promethium in star'', in: ''[[Eos Trans. AGU]]'', '''1971''', ''52''&nbsp;(1), S.&nbsp;10 ([http://www.agu.org/pubs/crossref/1971/EO052i001p00010-01.shtml Abstract]{{Toter Link |url=http://www.agu.org/pubs/crossref/1971/EO052i001p00010-01.shtml |date=2024-04 |fix-attempted=ja |archivebot=}}; [[doi:10.1029/EO052i001p00010-01]]).</ref><ref>M. F. Aller: ''Promethium in the star HR 465'', in: ''[[Sky & Telescope]]'', '''1971''', ''41'', S.&nbsp;220–222.</ref><ref>D. N. Davis: ''The Possible Identification of Promethium in S Stars'', in: ''[[Astrophysical Journal]]'', '''1971''', ''167'', S.&nbsp;327–330 ([http://adsabs.harvard.edu/full/1971ApJ...167..327D Volltext]).</ref><ref>S. C. Wolff, N. D. Morrison: ''Remarks on the Proposed Identification of Promethium in HR 465'', in: ''[[Astrophysical Journal]]'', '''1972''', ''175'', S.&nbsp;473–475 ([http://adsabs.harvard.edu/full/1972ApJ...175..473W Volltext]).</ref><ref>C. R. Cowley, M. F. Aller: ''Comments on the Identification of Promethium in HR 465'', in: ''[[Astrophysical Journal]]'', '''1972''', ''175'', S.&nbsp;477–480 ([http://adsabs.harvard.edu/full/1972ApJ...175..477C Volltext]).</ref><ref>O. Havnes, E. P. J. van den Heuvel, M. F. Aller, C. R. Cowley: ''Is there Promethium in HR 465?'', in: ''[[Astronomy and Astrophysics]]'', '''1972''', ''19'', S.&nbsp;283–286 ([http://adsabs.harvard.edu/full/1972A%26A....19..283H Volltext]).</ref><ref>R. Mitalas, J. M. Marlborough: ''Some tests and consequences of the identification of promethium in HR 465'', in: ''[[Astrophysical Journal]]'', '''1973''', ''181'', S.&nbsp;475–480 ([http://adsabs.harvard.edu/full/1973ApJ...181..475M Volltext]).</ref> und möglicherweise in [[HD 101065]]&nbsp;(Przybylski's star) und [[HD 965]].<ref>C. R. Cowley, W. P. Bidelman, S. Hubrig, G. Mathys, D. J. Bord: ''On the possible presence of promethium in the spectra of HD 101065 (Przybylski's star) and HD 965'', in: ''[[Astronomy and Astrophysics]]'', '''2004''', ''419'', S.&nbsp;1087–1093 ([[doi:10.1051/0004-6361:20035726]]).</ref><ref>V. Fivet, P. Quinet, É. Biémont, A. Jorissen, A. V. Yushchenko, S. Van Eck: ''Transition probabilities in singly ionized promethium and the identification of Pm II lines in Przybylski's star and HR 465'', in: ''[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]]'', September '''2007''', ''380''&nbsp;(2), S.&nbsp;771–780 ([[doi:10.1111/j.1365-2966.2007.12118.x]]).</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
Im Jahr 1963 wurden [[Ionenaustauscher]]-Methoden im ORNL verwendet, um etwa 10 Gramm Promethium aus den Brennstoffabfällen von Kernreaktoren zu erhalten.<ref>Chung-Sin Lee: ''Chemical Study on the Separation and Purification of Promethium-147'', in: ''[[Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry]]'', '''1989''', ''130'', S.&nbsp;21 ([[doi:10.1007/BF02037697]]).</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.osti.gov/servlets/purl/4819080 |titel=Ion Exchange Purification of Promethium-147 and its Separation from Americium-241, with Diethylenetriaminepenta-acetic acid as the Eluant |format=PDF; 4,5&nbsp;MB |sprache=en |abruf=2020-09-18}}</ref> 1963 konnte [[Fritz Weigel]] erstmals metallisches Promethium durch Erhitzen von [[Promethium(III)-fluorid]]&nbsp;(PmF<sub>3</sub>) mit Lithium im Tantal-Tiegel herstellen.<ref name="PM_METALL">Fritz Weigel: ''Darstellung von metallischem Promethium'', in: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]]'', '''1963''', ''75''&nbsp;(10), S.&nbsp;451–451 ([[doi:10.1002/ange.19630751009]]).</ref>

:<chem>PmF3 + 3 Li -> Pm + 3 LiF</chem>

== Eigenschaften ==
Im [[Periodensystem]] steht das Promethium mit der Ordnungszahl 61 in der Reihe der Lanthanoide, sein Vorgänger ist das [[Neodym]], das nachfolgende Element ist das [[Samarium]]. Sein [[Analogon (Chemie)|Analogon]] in der Reihe der [[Actinoide]] ist das [[Neptunium]].
[[Datei:Hexagonal dichteste Kugelpackung.svg|mini|links|Kristallstruktur von Promethium, a&nbsp;=&nbsp;365&nbsp;pm, c&nbsp;=&nbsp;1165&nbsp;pm]]
=== Physikalische Eigenschaften ===
Da das Isotop <sup>147</sup>Pm künstlich als [[Spaltprodukt]] in wägbaren Mengen gewonnen werden kann, ist es möglich, die Eigenschaften recht gut zu untersuchen. Promethium ist ein silberweißes [[Duktilität|duktiles]] Schwermetall. Es besitzt einen Schmelzpunkt von 1080&nbsp;°C<ref name="Weigel_577" />; für den Siedepunkt gibt es Schätzwerte von 2727 und 3000&nbsp;°C.<ref name="Weigel_578" /> Unter [[Standardbedingungen]] kristallisiert Promethium in einer [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonal-dichtesten Kugelpackung]] mit den [[Gitterparameter]]n ''a''&nbsp;=&nbsp;365&nbsp;[[Pikometer|pm]] und ''c''&nbsp;=&nbsp;1165&nbsp;pm mit einer berechneten Dichte von 7,26&nbsp;g/cm<sup>3</sup>.<ref name="crystal_structure">P. G. Pallmer, T. D. Chikalla: ''The crystal structure of promethium'', in: ''[[Journal of the Less Common Metals]]'', '''1971''', ''24''&nbsp;(3), S.&nbsp;233–236 ([[doi:10.1016/0022-5088(71)90101-9]]).</ref>

=== Chemische Eigenschaften ===
Das Metall wird an der Luft recht rasch oxidiert und reagiert langsam mit Wasser. Promethium kommt in seinen Verbindungen ausschließlich in der [[Oxidationsstufe]] +3 vor ([Xe]&nbsp;4f<sup>4</sup>). Es gibt dabei die beiden 6s-Elektronen und ein 4f-Elektron ab. Die Lösungen sind violettstichig rosa gefärbt. Es bildet unter anderem ein schwerlösliches [[Fluorid]], [[Oxalat]] und [[Carbonat]].
<div style="clear:left"></div>

== Isotope ==
Das langlebigste Isotop ist <sup>145</sup>Pm mit einer Halbwertszeit von 17,7 Jahren, es folgt <sup>146</sup>Pm mit einer Halbwertszeit von 5,53 Jahren und <sup>147</sup>Pm mit 2,6234 Jahren. Letzteres wird zumeist zur Untersuchung verwendet, da es in genügenden Mengen als [[Spaltprodukt]] entsteht.

== Verwendung ==
Aufgrund der kurzlebigen Isotope und der sehr geringen Verfügbarkeit findet dieses Element nur in kleinsten Mengen technische Verwendung. Die wichtigste Anwendung ist die als Betastrahler.

Promethium wird in [[Betavoltaik]]batterien genutzt, deren erste kommerzielle Verwendung der Betrieb eines [[Herzschrittmacher]]aggregates war. Auch in der Raumfahrt werden sie als Energiequelle in [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]] eingesetzt.

Das Element ist eine mögliche mobile Quelle für [[Röntgenstrahlung]], die zur radiometrischen Dickenmessung verwendet wird.<ref name="Krebs">Robert E. Krebs: ''The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide.'' 2. Auflage. Greenwood Publishing Group, 2006, ISBN 978-0-313-33438-2, S. 286 ({{Google Buch |BuchID=yb9xTj72vNAC |Seite=286}}).</ref><ref>{{RömppOnline|ID=RD-16-04277|Name=Promethium|Abruf=2011-08-15}}</ref>

Das [[Nuklid]] <sup>147</sup>Pm diente außer als Betastrahlenquelle auch als Zusatz für [[Leuchtfarbe]], die in Leuchtziffern von Uhren<ref name="Krebs" /> und den Zieloptiken von Waffen, wie der [[M72 (Waffe)|M72 (LAW)]] eingesetzt wurde.<ref>[http://www.orau.org/ptp/collection/radioluminescent/lawsight.htm Oak Ridge Associated Universities: "Sight for LAW Rocket Launcher"] orau.org, 5. Juli 2016</ref>

== Verbindungen ==
''→ Kategorie: [[:Kategorie:Promethiumverbindung|Promethiumverbindung]]''

=== Oxide ===
[[Promethium(III)-oxid]] (Pm<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) besitzt drei verschiedene Modifikationen: eine hexagonale A-Form (violettbraun), eine monokline B-Form (violettrosa) und eine kubische C-Form (korallenrot). Der Schmelzpunkt beträgt 2130&nbsp;°C.<ref>Weigel: ''Chemie des Promethiums'', S.&nbsp;591–594.</ref><ref>Gmelin, 39 C 1, S.&nbsp;312–313.</ref>

=== Halogenide ===
Sämtliche Halogenide von Fluor bis Iod sind für die Oxidationsstufe +3 bekannt.

[[Promethium(III)-fluorid]] (PmF<sub>3</sub>) ist in Wasser schwerlöslich; man erhält es aus einer salpetersauren Pm<sup>3+</sup>-Lösung durch Zugabe von HF-Lösung, der Niederschlag besitzt eine blassrosa Farbe.<ref>Gmelin, 39 C 3, S.&nbsp;194.</ref> Kristallines wasserfreies Promethium(III)-fluorid ist ein violettrosafarbenes Salz<ref>Weigel: ''Chemie des Promethiums'', S.&nbsp;587–588.</ref> mit einem Schmelzpunkt von 1338&nbsp;°C<ref name="HOWI_1942">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102 |Startseite=1942 |Endseite= }}</ref>.

[[Promethium(III)-chlorid]] (PmCl<sub>3</sub>) ist violett und hat einen Schmelzpunkt von 655&nbsp;°C.<ref name="HOWI_1942" /> Wird PmCl<sub>3</sub> in Gegenwart von H<sub>2</sub>O erhitzt, so erhält man das blassrosa gefärbte [[Promethium(III)-oxichlorid]]&nbsp;(PmOCl).<ref>Weigel: ''Chemie des Promethiums'', S.&nbsp;588–589.</ref><ref>Gmelin, 39&nbsp;C&nbsp;5, S.&nbsp;31.</ref>

[[Promethium(III)-bromid]] (PmBr<sub>3</sub>) entsteht aus Pm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> durch Erhitzen im trockenen [[Bromwasserstoff|HBr]]-Strom.<ref>Weigel: ''Chemie des Promethiums'', S.&nbsp;590.</ref><ref>Gmelin, 39 C 6, S.&nbsp;61–62.</ref> Es ist rot und hat einen Schmelzpunkt von 660&nbsp;°C.<ref name="HOWI_1942" />

[[Promethium(III)-iodid]] (PmI<sub>3</sub>) ist nicht aus Pm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> durch Reaktion mit [[Iodwasserstoff|HI]]-[[Wasserstoff|H<sub>2</sub>]]-Gemischen darstellbar, es bildet sich stattdessen [[Promethium(III)-oxiiodid]]&nbsp;(PmOI). Durch Reaktion von Pm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> mit geschmolzenem [[Aluminiumiodid]]&nbsp;(AlI<sub>3</sub>) bei 500&nbsp;°C entsteht das gewünschte Produkt.<ref>Weigel: ''Chemie des Promethiums'', S.&nbsp;591.</ref><ref>Gmelin, 39&nbsp;C&nbsp;6, S.&nbsp;192.</ref> Es ist rot und hat einen Schmelzpunkt von 695&nbsp;°C.<ref name="HOWI_1942" />

=== Weitere Verbindungen ===
[[Promethium(III)-hydroxid]] (Pm(OH)<sub>3</sub>) erhält man aus einer salzsauren Pm<sup>3+</sup>-Lösung durch Einleiten von NH<sub>3</sub>. Seine Farbe ist Violettrosa.<ref>Gmelin, 39 C 2, S.&nbsp;56–57.</ref>

== Sicherheitshinweise ==
Einstufungen nach der [[Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP)|CLP-Verordnung]] liegen nicht vor, weil diese nur die chemische Gefährlichkeit umfassen und eine völlig untergeordnete Rolle gegenüber den auf der [[Radioaktivität]] beruhenden Gefahren spielen. Auch Letzteres gilt nur, wenn es sich um eine dafür relevante Stoffmenge handelt.

== Literatur ==
* Fritz Weigel: ''Chemie des Promethiums'', in: ''[[Fortschr. Chem. Forsch.]]'', '''1969''', ''12''&nbsp;(4), S.&nbsp;539–621 ([[doi:10.1007/BFb0051097]]).
* ''[[Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie]]'', System Nr.&nbsp;39:
** Teil B 1, S.&nbsp;1–16, 119, 144–145, 158, 184
** Teil B 2, S.&nbsp;46, 94–96, 149, 215
** Teil B 3, S.&nbsp;69, 74–75
** Teil B 5, S.&nbsp;131–145
** Teil B 6, S.&nbsp;131–133, 156, 160
** Teil B 7, S.&nbsp;193
** Teil C 1, S.&nbsp;312–313
** Teil C 2, S.&nbsp;56–57, 261
** Teil C 3, S.&nbsp;194, 257
** Teil C 4 b, S.&nbsp;181–183
** Teil C 5, S.&nbsp;31
** Teil C 6, S.&nbsp;61–62, 192
* {{CRC Handbook |Auflage=90 |Titel= |Kapitel=4 |Startseite=28 |Endseite= }}
* ''[[Comprehensive Inorganic Chemistry]]'', The Lanthanides, S.&nbsp;42–44.
* [[James E. Huheey]]: ''Anorganische Chemie'', 1. Auflage, de Gruyter, Berlin 1988, ISBN 3-11-008163-6, S.&nbsp;873–900.
* John Emsley: ''Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements'', Oxford University Press, 2001, ISBN 0-19-850340-7, S.&nbsp;343–346 ({{Google Buch|BuchID=j-Xu07p3cKwC|Seite=343}}).
*[[Eric Scerri]]: ''A tale of seven elements'', Oxford University Press, Oxford, 2013

== Weblinks ==
{{Commonscat|Promethium}}
{{Wiktionary|Promethium}}
* {{RömppOnline|ID=RD-16-04277|Name=Promethium|Abruf=2015-01-03}}

== Einzelnachweise ==
<references />

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