Интересен

Свойства и реакции на серията от елементи на актинида

Свойства и реакции на серията от елементи на актинида

В долната част на периодичната таблица е специална група метални радиоактивни елементи, наречени актиниди или актиноиди. Тези елементи, които обикновено се считат от атомно число 89 до атомно число 103 на периодичната таблица, имат интересни свойства и играят ключова роля в ядрената химия.

Местоположение

Съвременната периодична таблица има два реда елементи под основното тяло на таблицата. Актинидите са елементите в долната част на тези два реда, докато горният ред е серията лантаниди. Тези два реда елементи са поставени под основната маса, защото не се вписват в дизайна, без да правят масата объркваща и много широка.

Тези два реда елементи обаче са метали, понякога се смятат за подмножество от групата на преходните метали. Всъщност лантанидите и актинидите понякога се наричат ​​вътрешни преходни метали, отнасящи се до техните свойства и положение на масата.

Два начина за поставяне на лантанидите и актинидите в периодична таблица са включването им в съответните им редове с преходните метали, което прави таблицата по-широка или балонирането им, като се прави триизмерна таблица.

Елементи

Има 15 актинидни елемента. Електронните конфигурации на актинидите използват е подравнение, с изключение на Lawrencium, d-блок елемент. В зависимост от вашата интерпретация на периодичността на елементите, серията започва с актиний или торий, като продължава до Lawrencium. Обичайният списък с елементи от серията актиниди е:

  • Актиний (Ac)
  • Торий (Th)
  • Protactinium (Pa)
  • Уран (U)
  • Нептуний (Np)
  • Плутоний (Pu)
  • Americium (Am)
  • Curium (Cm)
  • Берклиум (Bk)
  • Калифорний (Cf)
  • Einsteinium (Es)
  • Фермий (Fm)
  • Менделевий (Md)
  • Нобелиум (не)
  • Lawrencium (Lr)

Изобилие

Единствените два актинида, открити в значителни количества в земната кора, са торий и уран. Малки количества плутоний и нептуний присъстват в порядъка на уран. Актиний и протактиний се срещат като продукти на разпадане на определени изотопи на торий и уран. Останалите актиниди се считат за синтетични елементи. Ако се появят по естествен начин, това е част от схема на гниене на по-тежък елемент.

Общи свойства

Актинидите споделят следните свойства:

  • Всички са радиоактивни. Тези елементи нямат стабилни изотопи.
  • Актинидите са силно електропозитивни.
  • Металите лесно оцветяват на въздух. Тези елементи са пирофорни (спонтанно се възпламеняват във въздуха), по-специално като фино разделени прахове.
  • Актинидите са много плътни метали с отличителни структури. Могат да се образуват множество алотропи - плутонийът има най-малко шест алотропи. Изключението е актиний, който има по-малко кристални фази.
  • Те реагират с вряла вода или разредена киселина, за да отделят водороден газ.
  • Актинидните метали обикновено са доста меки. Някои могат да бъдат нарязани с нож.
  • Тези елементи са ковсти и пластични.
  • Всички актиниди са парамагнитни.
  • Всички тези елементи са метали със сребрист цвят, които са твърди при стайна температура и налягане.
  • Актинидите се комбинират директно с повечето неметали.
  • Актиноидите последователно запълват 5f под ниво. Много актинидни метали имат свойства както на d блок, така и на f блок елементи.
  • Актинидите показват няколко валентни състояния, обикновено повече от лантанидите. Повечето са склонни към хибридизация.
  • Актинидите (An) могат да бъдат получени чрез редукция на AnF3 или AnF4 с пари на Li, Mg, Ca или Ba при 1100-1400 ° С.

Употреби

В по-голямата си част ние не срещаме често тези радиоактивни елементи в ежедневния живот. Americium се намира в детектори за дим. Торият се намира в газови мантии. Актиний се използва в научни и медицински изследвания като източник на неутрон, индикатор и гама източник. Актинидите могат да се използват като добавки за направата на стъкло и кристали светещи.

По-голямата част от употребата на актинид отива за производство на енергия и отбранителни операции. Основната употреба на актинидните елементи е като гориво за ядрен реактор и при производството на ядрено оръжие. Актинидите са благоприятни за тези реакции, тъй като те лесно се подлагат на ядрени реакции, освобождавайки невероятни количества енергия. Ако условията са правилни, ядрените реакции могат да се превърнат във верижни реакции.

Източници

  • Ферми, Е. „Възможно производство на елементи с атомно число по-високо от 92.“ Природа, кн. 133.
  • Грей, Теодор. "Елементите: Визуално изследване на всеки известен атом във Вселената." Черно куче и Левентал.
  • Greenwood, Norman N. и Earnshaw, Alan. „Химия на елементите“, 2-ро издание. Butterworth-Хайнеман.