Ακτινοειδή (σειράς ακτινιδών) Ιδιότητες στοιχείων

Στο κάτω μέρος του περιοδικού πίνακα υπάρχει μια ειδική ομάδα μεταλλικών ραδιενεργά στοιχεία ονομαζόμενες ακτινίδες ή ακτινοειδή. Αυτά τα στοιχεία, που συνήθως θεωρούνται ότι κυμαίνονται από τον ατομικό αριθμό 89 έως τον ατομικό αριθμό 103 στον περιοδικό πίνακα, έχουν ενδιαφέρουσες ιδιότητες και παίζουν βασικό ρόλο στην πυρηνική χημεία.

Ο σύγχρονος περιοδικός πίνακας έχει δύο σειρές στοιχείων κάτω από το κύριο σώμα του πίνακα. Οι ακτινίδες είναι τα στοιχεία στο κάτω μέρος αυτών των δύο σειρών, ενώ η κορυφαία σειρά είναι η σειρά λανθανιδών. Αυτές οι δύο σειρές στοιχείων τοποθετούνται κάτω από το κύριο τραπέζι επειδή δεν ταιριάζουν στο σχέδιο χωρίς να κάνουν το τραπέζι συγκεχυμένο και πολύ ευρύ.

Ωστόσο, αυτές οι δύο σειρές στοιχείων είναι μέταλλα, μερικές φορές θεωρούνται υποσύνολο της ομάδας μεταβατικών μετάλλων. Στην πραγματικότητα, οι λανθανίδες και ακτινίδες ονομάζονται μερικές φορές τα εσωτερικά μεταβατικά μέταλλα, αναφερόμενα στις ιδιότητες και τη θέση τους στο τραπέζι.

Δύο τρόποι τοποθέτησης των λανθανιδών και ακτινιδών μέσα σε έναν περιοδικό πίνακα περιλαμβάνουν τα αντίστοιχα σειρές με τα μεταβατικά μέταλλα, γεγονός που καθιστά το τραπέζι ευρύτερο ή μπαλονιών έξω, κάνοντας μια τρισδιάστατη τραπέζι.

Υπάρχουν 15 ακτινιδικά στοιχεία. ο ηλεκτρονικές διαμορφώσεις των ακτινιδών χρησιμοποιούν το φά υπόγεια, με εξαίρεση το lawrencium, στοιχείο d-block. Ανάλογα με την ερμηνεία σας της περιοδικότητας των στοιχείων, η σειρά ξεκινάει με actinium ή thorium, συνεχίζοντας το lawrencium. Η συνήθης λίστα των στοιχείων της σειράς ακτινιδών είναι:

• Ακτίνιο (Μετα Χριστον)
• Θόριο (Th)
• Πρωτακτίνιο (Ρα)
• Ουράνιο (U)
• Νεπρούνιο (Np)
• Πλουτώνιο (Pu)
• Americium (Am)
• Curium (Cm)
• Berkelium (Bk)
• Καλιφόρνιο (Cf)
• Einsteinium (Es)
• Φέρμιο (Fm)
• Mendelevium (Md)
• Νόμπελ (Όχι)
• Lawrencium (Lr)

Οι μόνο δύο ακτινίδες που βρίσκονται σε αξιόλογες ποσότητες στο φλοιό της Γης είναι το θόριο και το ουράνιο. Στις παραγγελίες ουρανίου υπάρχουν μικρές ποσότητες πλουτωνίου και ποσειδούς. Το Actinium και το protactinium εμφανίζονται ως προϊόντα αποσύνθεσης ορισμένων ισοτόπων θορίου και ουρανίου. Οι άλλες ακτινίδες θεωρούνται συνθετικά στοιχεία. Εάν εμφανίζονται φυσικά, είναι μέρος ενός συστήματος αποσύνθεσης ενός βαρύτερου στοιχείου.

Οι ακτινίδες μοιράζονται τις ακόλουθες ιδιότητες:

• Όλα είναι ραδιενεργά. Αυτά τα στοιχεία δεν έχουν σταθερά ισότοπα.
• Οι ακτινίδες είναι εξαιρετικά ηλεκτροθετικές.
• Τα μέταλλα αμαυρώνονται εύκολα στον αέρα. Αυτά τα στοιχεία είναι πυροφορικά (αυθόρμητα αναφλέγονται στον αέρα), ιδιαίτερα ως λεπτά λεπτές σκόνες.
• Οι ακτινίδες είναι πολύ πυκνά μέταλλα με διακριτές δομές. Μπορούν να σχηματιστούν πολυάριθμα alotropes - το πλουτώνιο έχει τουλάχιστον έξι αλλοτροπές. Η εξαίρεση είναι το ακτινίδιο, το οποίο έχει λιγότερες κρυσταλλικές φάσεις.
• Αντιδρούν με βραστό νερό ή με αραιό οξύ για να απελευθερώσουν αέριο υδρογόνο.
• Τα μέταλλα ακτινιδών τείνουν να είναι αρκετά μαλακά. Κάποιοι μπορούν να κοπούν με ένα μαχαίρι.
• Αυτά τα στοιχεία είναι Ελατός και ελατός.
• Όλα τα ακτινίδια είναι παραμαγνητικός.
• Όλα αυτά τα στοιχεία είναι ασημένια χρώματα μετάλλων που είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου και πίεση.
• Τα ακτινίδια συνδυάζονται άμεσα με τα περισσότερα αμέταλλα.
• Οι ακτινίδες γεμίζουν διαδοχικά την υποπεριοχή 5f. Πολλά μέταλλα ακτινιδών έχουν ιδιότητες και των στοιχείων d block και f block.
• Οι ακτινίδες παρουσιάζουν πολλές καταστάσεις σθένους, τυπικά περισσότερες από τις λανθανίδες. Οι περισσότεροι είναι επιρρεπείς σε υβριδισμό.
• Τα ακτινίδια (An) μπορούν να παρασκευαστούν με αναγωγή των AnF3 ή AnF4 με ατμούς Li, Mg, Ca ή Ba στους 1100-1400C.

Ως επί το πλείστον, δεν συναντάμε συχνά αυτά τα ραδιενεργά στοιχεία στην καθημερινή ζωή. Το Americium βρίσκεται σε ανιχνευτές καπνού. Το Θώριο βρίσκεται στα μανδύλια αερίου. Το Actinium χρησιμοποιείται στην επιστημονική και ιατρική έρευνα ως πηγή νετρονίων, δείκτης και πηγή γάμμα. Τα ακτινίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετα για να παράγουν γυαλί και κρύσταλλα φωταύγειας.

Το μεγαλύτερο μέρος της χρήσης ακτινιδών αφορά την παραγωγή ενέργειας και τις αμυντικές επιχειρήσεις. Η πρωταρχική χρήση των στοιχείων ακτινιδών είναι ως καύσιμο πυρηνικού αντιδραστήρα και στην παραγωγή πυρηνικών όπλων. Οι ακτινίδες ευνοούνται γι 'αυτές τις αντιδράσεις επειδή υποβάλλονται εύκολα σε πυρηνικές αντιδράσεις, απελευθερώνοντας απίστευτες ποσότητες ενέργειας. Εάν οι συνθήκες είναι σωστές, οι πυρηνικές αντιδράσεις μπορούν να γίνουν αλυσιδωτές αντιδράσεις.

• Fermi, Ε. "Πιθανή παραγωγή στοιχείων ατομικού αριθμού μεγαλύτερου από 92"Nature, Vol. 133.
• Γκρέι, Θεόδωρο. "Τα στοιχεία: Μια οπτική εξερεύνηση κάθε γνωστού ατόμου στο σύμπαν"Μαύρος σκύλος και Leventhal.
• Greenwood, Norman Ν. και Earnshaw, Αλάν. "Χημεία των στοιχείων, "2η έκδοση. Butterworth-Heinemann.