Aktinidų (aktinidų serijos) elemento savybės

Periodinės lentelės apačioje yra speciali metalų grupė radioaktyvieji elementai vadinami aktinidais arba aktinoidais. Šie elementai, paprastai laikomi nuo atominio skaičiaus 89 iki atominio numerio 103 periodinėje lentelėje, pasižymi įdomiomis savybėmis ir vaidina pagrindinį vaidmenį branduolinėje chemijoje.

Moderni periodinė lentelė turi dvi elementų eiles po pagrindiniu stalo korpusu. Aktinidai yra elementai, esantys šių dviejų eilučių apačioje, o viršutinė eilutė yra lantanidų serija. Šios dvi elementų eilutės dedamos po pagrindine lentele, nes jos netelpa į dizainą nepadarant stalo painiojamos ir labai plačios.

Tačiau šios dvi elementų eilės yra metalai, kartais laikomi pereinamųjų metalų grupės pogrupiu. Iš tikrųjų lantanidai ir aktinidai kartais vadinami vidiniais pereinamaisiais metalais, atsižvelgiant į jų savybes ir padėtį ant stalo.

Du būdai, kaip lantanidus ir aktinidus sudėti į periodinę lentelę, yra įtraukti juos į atitinkamus eilutes su pereinamaisiais metalais, todėl stalas tampa platesnis, arba balionas juos išstumia, sudarydamas trimatį stalas.

Yra 15 aktinidų elementų. elektroninės konfigūracijos aktinidų sunaudoja f subluoksnis, išskyrus įstatyminį kalcį, d-bloko elementą. Priklausomai nuo to, kaip interpretuojate elementų periodiškumą, serija prasideda aktiniumu ar toriu, tęsiant įstatymų kalcį. Įprastas aktinidų serijos elementų sąrašas:

• Aktiniumas (Ac)
• Toris (Th)
• Protaktiniumas (Pa)
• Uranas (U)
• Neptūnas (Np)
• Plutonis (Pu)
• „Americium“ (Am)
• Curium (Cm)
• Berkelium (Bk)
• Kalifornis (Cf)
• Einšteinas (Es)
• Fermis (Fm)
• „Mendelevium“ (Md)
• Nobelis (ne)
• Lawrencium (Lr)

Vieninteliai du žemės paviršiaus plutoje dideliais kiekiais rasti aktinidai yra toris ir uranas. Nedideli plutonio ir neptūno kiekiai yra urano pavidalu. Aktinijus ir protaktinas yra tam tikrų torio ir urano izotopų skilimo produktai. Kiti aktinidai yra laikomi sintetiniais elementais. Jei jie atsiranda natūraliai, tai yra sunkesnio elemento skilimo schemos dalis.

Aktinidai turi šias savybes:

• Visi yra radioaktyvūs. Šie elementai neturi stabilių izotopų.
• Aktinidai yra labai elektropozityvūs.
• Metalai lengvai nyksta ore. Šie elementai yra piroforiniai (savaime užsidega ore), ypač kaip susmulkinti milteliai.
• Aktinidai yra labai tankūs metalai, turintys savitą struktūrą. Gali būti suformuota daugybė allotropų - plutonis turi mažiausiai šešis allotropus. Išimtis yra aktinas, turintis mažiau kristalinių fazių.
• Jie reaguoja su verdančiu vandeniu arba praskiesta rūgštimi, kad išskiria vandenilio dujas.
• Aktinidų metalai paprastai būna gana minkšti. Kai kuriuos galima pjaustyti peiliu.
• Šie elementai yra kaliojo ir plastiškas.
• Visos aktinidijos yra paramagnetinis.
• Visi šie elementai yra sidabro spalvos metalai, kieti kambario temperatūroje ir slėgyje.
• Aktinidai dera tiesiogiai su dauguma nemetalų.
• Aktinidai paeiliui užpildo 5f pakopą. Daugelis aktinidinių metalų turi tiek bloko, tiek f bloko elementų savybes.
• Aktinidai turi keletą valentinių būsenų, paprastai daugiau nei lantanidai. Daugelis yra linkę į hibridizaciją.
• Aktinidai (An) gali būti gaunami redukuojant AnF3 arba AnF4 Li, Mg, Ca arba Ba garais 1100–1400 ° C temperatūroje.

Dažniausiai kasdieniame gyvenime su šiais radioaktyviaisiais elementais nesusiduriame. Amerikio yra dūmų detektoriuose. Toris randamas dujų mantijose. Aktinijus yra naudojamas moksliniuose ir medicinos tyrimuose kaip neutronų, indikatorių ir gama šaltinis. Aktinidai gali būti naudojami kaip pagalbinės medžiagos stiklui ir kristalams šviečiant.

Didžioji dalis aktinidų sunaudojama energijos gamybai ir gynybos operacijoms. Aktinidų elementai pirmiausia naudojami kaip branduolinio reaktoriaus kuras ir gaminant branduolinius ginklus. Aktinidai yra palankūs šioms reakcijoms, nes jie lengvai vyksta branduolinėse reakcijose, išskirdami neįtikėtiną kiekį energijos. Jei sąlygos yra tinkamos, branduolinės reakcijos gali virsti grandininėmis reakcijomis.

• Fermi, E. "Galima gaminti atomų, didesnių nei 92, elementus. “Gamta, t. 133.
• Pilka, Teodoras. "Elementai: vizualus kiekvieno žinomo visatos atomo tyrimas. "Juodas šuo ir leventas.
• Greenwood, Normanas N. ir Earnshaw, Alanas. "Elementų chemija, “2-asis leidimas. Butterworthas-Heinemannas.