PROTACTINIUM

Composés

De nombreux composés solides de Pa^IV et de Pa^V ont été isolés par voie humide, par voie sèche ou bien préparés en milieu non aqueux. On peut obtenir à partir des solutions aqueuses de Pa^V : PaF₅ . 2H₂O ; les séries de sels doubles MPaF₆, M₂PaF₇ et M₃PaF₈ (M ≡ alcalin) ; l'oxyde Pa₂O₅ . nH₂O ; le peroxyde Pa₂O₉ . 3H₂O ; le peroxyprotactinate NaPaO₆ . nH₂O ; l'acide H₃PaO(SO₄)₃ ; le nitrate PaO(NO₃)₃ . nH₂O ; des phosphates et oxyphosphates complexes tel PaO(H₂PO₄)₃ . 2H₂O et enfin l'oxalate PaO(C₂O₄)OH . nH₂O. À partir des solutions de Pa^IV, on aboutit à PaF₄ . nH₂O et à PaF₂SO₄ . nH₂O. La chimie par voie sèche s'est développée plus tardivement que celle des milieux aqueux : tous les pentahalogénures et tétrahalogénures sont connus, et également des oxyhalogénures : Pa₂OX₈(X = F, Cl), PaOX₃(X = Cl, Br, I), PaO₂X (X = Br, I) pour Pa^V, et PaOX₂ (X = Cl, Br, I) pour Pa^IV. Le composé Pa₄F₁₇ et des fluorures doubles d'éléments alcalins PaF₄ . nMF ont été isolés. De très nombreux halogéno-complexes de Pa^IV et Pa^V ont été obtenus. Les plus simples sont du type M₂PaX₆(X = F, Cl, Br, I ; M = alcalin, ion ammonium quaternaire) et M Pa X₆, M₃ Pa X₈. De même, on a isolé et caractérisé de très nombreux composés de coordination de Pa^IV et Pa^V et on peut dire qu'il existe une très riche chimie organométallique de cet élément, particulièrement intéressante. Les composés sont essentiellement synthétisés à partir des halogénures, véritables composés clés de la chimie du protactinium en milieu non aqueux. Les oxydes Pa₂O₅ et PaO₂ sont bien connus ainsi que certaines phases non stoechiométriques. À partir des oxydes simples, on peut préparer quantité d'oxydes mixtes avec des éléments monovalents à pentavalents. Enfin, plusieurs phosphates sont connus : Pa(PO₃)₄, PaP₂O₇ de Pa^IV, et une série de phosphates de Pa^V : le perrhenate PaO(ReO₄)₃, le nitrure PaN_1,1, les carbures PaC et PaC₂, l'hydrure PaH₃ et l'oxysulfure PaOS. Des composés intermétalliques entre Pa et As, Sb, Rh, Ir et Pt peuvent être obtenus.

Curieusement, certaines propriétés du protactinium sont mieux connues que celles de ses homologues inférieurs, le tantale et le niobium. D'une façon générale, les composés de Pa^IV sont, d'un point de vue fondamental, plus intéressants que ceux de Pa^V, car leurs propriétés thermodynamiques, magnétiques et spectroscopiques peuvent être expliquées à partir de la structure électronique 5f¹ de l'ion Pa⁴⁺, pour laquelle on peut effectuer des calculs encore significatifs.