Actinides (Actinide Series) Elementegenskaber

I bunden af ​​det periodiske skema er en speciel gruppe af metalliske radioaktive elementer kaldet actinider eller actinoider. Disse elementer, der normalt betragtes som spænder fra atomnummer 89 til atomnummer 103 på det periodiske system, har interessante egenskaber og spiller en nøglerolle i nuklear kemi.

Den moderne periodiske tabel har to rækker med elementer under hovedkroppen på bordet. Aktiniderne er elementerne i bunden af ​​disse to rækker, mens den øverste række er lanthanidserien. Disse to rækker med elementer er placeret under hovedbordet, fordi de ikke passer ind i designet uden at gøre bordet forvirrende og meget bredt.

Imidlertid er disse to rækker af elementer metaller, som undertiden betragtes som en undergruppe af overgangsmetalsgruppen. Faktisk kaldes lanthaniderne og actiniderne undertiden de indre overgangsmetaller, der henviser til deres egenskaber og placering på bordet.

To måder at placere lanthaniderne og actiniderne i en periodisk tabel inkluderer dem i deres tilsvarende rækker med overgangsmetaller, der gør bordet bredere, eller balloner dem ud, hvilket gør en tredimensionel bord.

Der er 15 actinidelementer. Det elektroniske konfigurationer af actiniderne anvender f underplan, med undtagelse af lawrencium, et d-blokelement. Afhængig af din fortolkning af periodiciteten af ​​elementerne, begynder serien med actinium eller thorium, og fortsætter med lawrencium. Den sædvanlige liste over elementer i actinidserien er:

• actinium (Ac)
• Thorium (Th)
• protactinium (Pa)
• uran (U)
• Neptunium (Np)
• Plutonium (Pu)
• Americium (Am)
• Curium (Cm)
• Berkelium (Bk)
• Californium (cf)
• Einsteinium (Es)
• Fermium (Fm)
• Mendelevium (Md)
• Nobel (Nej)
• Lawrencium (Lr)

De eneste to actinider, der findes i mærkbare mængder i jordskorpen, er thorium og uran. Små mængder plutonium og neptunium er til stede i uranordrer. Actinium og protactinium forekommer som henfaldsprodukter af visse thorium- og uranisotoper. De andre actinider betragtes som syntetiske elementer. Hvis de forekommer naturligt, er det en del af en henfaldsplan for et tungere element.

Actinides deler følgende egenskaber:

• Alle er radioaktive. Disse elementer har ingen stabile isotoper.
• Actinider er meget elektropositive.
• Metallerne pletter let i luften. Disse elementer er pyroforiske (antændes spontant i luften), især som findelte pulvere.
• Actinider er meget tætte metaller med karakteristiske strukturer. Der kan dannes mange allotroper - plutonium har mindst seks allotroper. Undtagelsen er actinium, der har færre krystallinske faser.
• De reagerer med kogende vand eller fortynd syre for at frigive brintgas.
• Actinidmetaller har en tendens til at være temmelig bløde. Nogle kan skæres med en kniv.
• Disse elementer er formbart og duktilt.
• Alle actiniderne er paramagnetiske.
• Alle disse elementer er sølvfarvede metaller, der er faste ved stuetemperatur og tryk.
• Actinider kombineres direkte med de fleste ikke-metaller.
• Actiniderne fylder successivt 5f-underplanet. Mange actinidmetaller har egenskaber af både d-blok og f-blokkeelementer.
• Actinider udviser flere valenstilstande, typisk mere end lanthaniderne. De fleste er tilbøjelige til hybridisering.
• Aktiniderne (An) kan fremstilles ved reduktion af AnF3 eller AnF4 med dampe af Li, Mg, Ca eller Ba ved 1100-1400 ° C.

For det meste støder vi ikke ofte på disse radioaktive elementer i hverdagen. Americium findes i røgdetektorer. Thorium findes i gasmantler. Actinium bruges i videnskabelig og medicinsk forskning som en neutronkilde, indikator og gammakilde. Actinider kan anvendes som dopingmidler til at fremstille selvlysende glas og krystaller.

Størstedelen af ​​brugen af ​​aktinid går til energiproduktion og forsvarsoperationer. Den primære anvendelse af actinidelementerne er som atomreaktorbrændstof og til produktion af atomvåben. Actiniderne foretrækkes for disse reaktioner, fordi de let gennemgår nukleare reaktioner og frigiver utrolige mængder energi. Hvis betingelserne er rigtige, kan de nukleare reaktioner blive kædereaktioner.

• Fermi, E. "Eventuel produktion af elementer med atomnummer højere end 92. "Naturen, Vol. 133.
• Grå, Theodore. "Elementerne: En visuel efterforskning af ethvert kendt atom i universet. "Black Dog & Leventhal.
• Greenwood, Norman N. og Earnshaw, Alan. "Elementernes kemi, "2. udgave. Butterworth-Heinemann.