Le prométhium est un élément chimique qui porte le numéro 61 dans la classification périodique des éléments.

Quelle est la place du prométhium dans le tableau périodique des éléments ?
Le tableau périodique des éléments et la place du prométhium dans celui-ci.
Informations générales
SymbolePm
Numéro atomique61
FamilleLanthanide
Groupe
Période6
Blocf
Masse volumique7,264 g.cm-3
Dureté
CouleurBlanc
Propriétés atomiques
Masse atomique145 u
Rayon atomique 185 pm
Configuration électronique[Xe] 6s2 4f5
Électrons par niveau d'énergie2 | 8 | 18 | 23 | 8 | 2
OxydeBase
Propriétés physiques
État ordinaireSolide
Point de fusion1042 °C
Point d'ébullition3000 °C

Définitions

  • Numéro atomique : Le numéro atomique d'un atome représente le nombre de protons de ce dernier
  • Famille : L'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
  • Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
  • Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
  • Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
  • Dureté : La dureté d'un matériau représente la résistance qu'il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
  • Point de fusion : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique fond, passant ainsi de l'état solide à l'état liquide
  • Point d'ébullition : Le point d'ébullition correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique bout, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux

Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C'est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque. Sa dernière révision date de 2016 par l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l'évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments. L’UICPA, l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée est une organisation non gouvernementale ayant son siège à Zurich, en Suisse. Créée en 1919, elle s’intéresse au progrès de la chimie, de la chimie physique et de la biochimie. Ses membres sont les différentes sociétés nationales de chimie et elle est membre du Conseil International pour la Science. L’UICPA est une autorité reconnue dans le développement des règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et autres terminologie des éléments chimiques et leurs dérivé via son Comité Interdivisionnel de la Nomenclature et des Symboles. Ce comité fixe la nomenclature de l’UICPA.

Les meilleurs professeurs de Physique - Chimie disponibles
Chris
5
5 (483 avis)
Chris
96€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Houssem
5
5 (174 avis)
Houssem
50€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Greg
5
5 (334 avis)
Greg
140€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Moujib
5
5 (113 avis)
Moujib
100€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Antoine
4,9
4,9 (137 avis)
Antoine
60€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Sébastien
5
5 (94 avis)
Sébastien
75€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Pierre-thomas
5
5 (75 avis)
Pierre-thomas
80€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Ahmed
4,9
4,9 (102 avis)
Ahmed
40€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Chris
5
5 (483 avis)
Chris
96€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Houssem
5
5 (174 avis)
Houssem
50€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Greg
5
5 (334 avis)
Greg
140€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Moujib
5
5 (113 avis)
Moujib
100€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Antoine
4,9
4,9 (137 avis)
Antoine
60€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Sébastien
5
5 (94 avis)
Sébastien
75€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Pierre-thomas
5
5 (75 avis)
Pierre-thomas
80€
/h
Gift icon
1er cours offert !
Ahmed
4,9
4,9 (102 avis)
Ahmed
40€
/h
Gift icon
1er cours offert !
C'est parti

Un peu d’histoire

Étymologie

Le nom du prométhium est une référence au Titan de la mythologie grecque, Prométhée. On considère que ce Titan avait volé le feu aux dieux et la découverte de cet élément comme résidu dans un réacteur nucléaire donna l'idée de ce nom.

Qui est Prométhée ?
Prométhée est un des Titans de la mythologie grecque. On raconte qu'il aurait volé le feu aux Dieux de l'Olympe pour le transmettre aux hommes, leur enseignant également l'art de la métallurgie et ceux en rapports avec le feu, trahissant ainsi Zeus et les autres Dieux.

Découverte du prométhium

Douces approches

Nous sommes en 1902 quand un chimiste tchèque, Bohuslav Brauner, se rends compte qu'il doit exister un élément encore inconnu lors de ses recherches sur les terres rares. En 1914, c'est un chimiste britannique, Henry Moseley qui se demande pourquoi il n'existe aucun élément atomique portant le numéro 61. Il fut alors l'un des premiers à entamer les recherches.

Henry Gwyn Jeffreys Moseley est un physicien d’origine anglaise ayant vécu entre 1887 et 1915. C’est à lui que l’on doit la Loi de Moseley qui définit avec précision les numéros atomiques et le tableau périodique des éléments. Décédé subitement à l’âge de 27 ans durant la Première Guerre mondiale, ses contemporains considéraient de lui qu’il aurait pu recevoir un prix Nobel pour les grandes avancées scientifiques qu’il permit d’accomplir

Premières découvertes erronées

En 1926, deux chercheurs italiens : Luigi Rolla et Lorenzo de Florence Fernandes revendiquèrent la découverte de cet élément 61 suite à l'analyse au spectre à rayons X d'un échantillon de didyme. Celui-ci révélait la présence d'un élément différent du samarium. Il nommèrent donc cet élément florentium, en l'honneur de la ville italienne de Florence. Presque parallèlement, des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign publièrent également la découverte de l'élément 61. Les deux scientifiques à l'origine de cette découverte, Smith Hopkins et Len Yntema l'appelèrent illinium en référence au nom de leur université. Malheureusement, il sera prouvé quelques années plus tard que ces découvertes étaient fausses, le prométhium ayant une durée de demie-vie trop courte pour qu'il puisse en être observé dans ces sources. Bien plus tard, en 1941 cette fois, des chercheurs russes annoncèrent la découverte de deux isotopes de l'élément 61 qu'ils obtinrent en bombardant avec des protons une cible de samarium. Il nommèrent cet élément cyclonium. Il ne reste cependant aucune trace de cette découverte : aucune isolation de l'élément n'ayant été effectuée et aucune analyse spectrale n'ayant été réalisée.

Première présence avérée

En 1945, des chercheurs de l'Oak Ridge National Laboratory aux Etats-Unis séparent et analysent les produits de la fission d'uranium irradié. Cette découverte intervient en pleine recherche sur les armes nucléaires, ce qui les pousse à ne publier la découverte de l'élément 61 que deux ans plus tard, en 1947. Ils l'appelèrent ainsi prométhium sur proposition de l'épouse de l'un des chercheurs qui estimait qu'ils avaient découvert "le feu des dieux", Prométhée étant un Titan de la mythologie grecque.

Présence à l’état naturel du prométhium

Où trouver du prométhium ?
Le prométhium est présent à l'état de traces sur notre planète Terre mais on peut aussi le trouver dans la composition des météorites qui déambulent dans l'espace.
Le prométhium est présent à l'état de traces dans la croûte terrestre. Ces traces résultent de la désintégration alpha de deux autres éléments radioactifs : l'europium 151 et l'uranium 238.

La radioactivité alpha est un rayonnement provoqué par une désintégration alpha qui est une désintégration radioactive où un noyau atomique éjecte une particule alpha qui se transforme en un autre noyau dont le nombre de masse est diminué de 4 et le numéro atomique de 2 à cause de la particule alpha manquante qui est analogue au noyau d’hélium 4

C'est de ces deux sources de désintégration que provient le prométhium présent à la surface de la Terre. On le retrouve aussi dans le minerai d'uranium pour une proportion de 4 grammes dans 1012 tonnes de pechblende. On l'a aussi identifié dans les raies spectrales de plusieurs étoiles.

Propriétés physiques et chimiques de l'élément prométhium

Le prométhium est un métal qui fait partie de la famille des terres rares.

Les terres rares constituent un groupe de métaux possédant des propriétés proches du scandium 21, de l’yttrium 39, et des quinze lanthanides

C'est aussi un élément très radioactif émettant des particules bêta.

La radioactivité bêta est un type de désintégration radioactive où une particule bêta (électron ou positron) est émise. On parle de radioactivité bêta + quand un positron est émis mais on parle de radioactivité – quand c’est un électron qui est émis

Il n'est cependant pas du tout émetteur de rayonnements gamma.

La radioactivité gamma est un rayonnement provoqué par une désintégration gamma. Le plu souvent, ces désintégrations accompagnent des désintégrations alpha ou bêta. En effet, quand il émet un rayon alpha ou bêta, le noyau devient excité. Lors de l’émission d’un rayonnement électromagnétique gamma, le noyau peut donc redescendre à un état plus stable

Il existe aussi du prométhium métallique mais celui-ci possède des caractéristiques encore assez méconnues du fait d'un manque de recherches à son sujet. Il existe également des sels de prométhium qui sont luminescents dans le noir grâce à leur réactions radioactives. Les couleurs qui en ressortent peuvent être vertes ou bleues.

Isotopes

Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons

Le prométhium n'a aucun isotope stable. Parmi tous ces radioisotopes, trois sont représentés dans la nature :

  1. Le prométhium 147,
  2. Le prométhium 149,
  3. Le prométhium 151.

Cependant, le prométhium est un élément qui n'est presque que synthétique. Son isotope avec la plus grande durée de demie-vie est le prométhium 145 qui a une durée de demie-vie de 17,7 années. Celui avec la plus petite durée de demie-vie est le prométhium 141 avec une durée de demie-vie de 2 µs.

Utilisations de l'élément 61

La plus grande utilisation du prométhium  est celle de sa forme luminescente. Il a été utilisé par le passé comme générateur thermique pour la NASA ainsi que dans les pacemaker. Une nouvelle utilisation lui est actuellement recherchée et son application en temps que source de rayons X portable est à l'étude.

A quoi sert le prométhium ?
Le prométhium est utilisé en temps que générateur thermique pour déclencher les réactions nucléaires dans les centrales thermiques ou encore pour veiller au bon fonctionnement des générateurs de rythme cardiaque, communément appelés pacemakers.

Dangers du prométhium

Il est important de manipuler le prométhium avec précaution car celui-ci peut être dangereux. En effet, les vapeurs et les gaz de l'élément 61 peuvent provoquer des embolies pulmonaires. Ce risque est d’autant plus accru si l’exposition devient prolongée. En général, le prométhium, comme les autres terres rares dont les propriétés sont comparables, s’accumulent dans le foie lorsqu’ils sont absorbés. Des études sur les animaux ont prouvé que dans notre cas, il se fixe sur les os et il est très difficile de l'éliminer. Chez les animaux aquatiques, peut provoquer des dommages au niveau des membranes cellulaires, pénalisant les animaux sur la reproduction mais également sur le système nerveux. Ces animaux peuvent être mis en contact avec ce dernier, qui est considéré comme écotoxique à cause des activités humaines.

On dit d’un objet qu’il est écotoxique lorsqu’il est toxique pour l’environnement, c’est-à-dire polluant

En effet, le prométhium et d’autres terres rares sont rejetés dans l’environnement via les industries pétrolières mais aussi par les particuliers abandonnant dans la nature certains équipements ménagers comme les télévisions. Il va alors s’accumuler dans le sol et en augmenter les concentrations jusqu’à ruissellement dans le cours d’eau le plus proche.

Vous avez aimé cet article ? Notez-le !

Aucune information ? Sérieusement ?Ok, nous tacherons de faire mieux pour le prochainLa moyenne, ouf ! Pas mieux ?Merci. Posez vos questions dans les commentaires.Un plaisir de vous aider ! :) 4,67 (3 note(s))
Loading...

Clément

Freelancer et pilote, j'espère atteindre la sagesse en partageant le savoir que j'ai acquis lors de mes voyages au volant de ma berline. Curieux scientifique, ma soif de découverte n'a d'égale que la durée de demie-vie du bismuth 209.