Aktinidek (Actinide sorozat) elem tulajdonságai

A periódusos rendszer alján egy speciális csoport a fémek közül radioaktív elemek aktinidoknak vagy aktinoidoknak nevezzük. Ezek az elemek, amelyeket általában a 89-es atomszámtól a 103-as atomszámig terjednek a periódusos táblán, érdekes tulajdonságokkal rendelkeznek, és kulcsszerepet játszanak a nukleáris kémiában.

A modern periódusos rendszer két sor elemmel rendelkezik az asztal fő része alatt. Az aktinidek e két sor alján található elemek, míg a felső sor a lantanid sorozat. Ez a két elem sor a főasztal alatt helyezkedik el, mert nem illenek a tervbe anélkül, hogy az asztal összetéveszthetővé és nagyon széles lenne.

Ez a két elem sor azonban fémek, amelyeket néha átmeneti fémek csoportjának tekintünk. Valójában a lantanidokat és aktinideket néha belső átmeneti fémeknek nevezik, tulajdonságukra és az asztalon elfoglalt helyükre hivatkozva.

A lantanidok és az aktinidok periódusos táblába történő elhelyezésének két módja az, hogy azokat belefoglalják a megfelelőbe az átmeneti fémekkel sorba állítva, amely szélesebbé teszi az asztalt, vagy léggömbvé teszi őket, így háromdimenziós asztal.

15 aktinid elem van. Az elektronikus konfigurációk az aktinidek felhasználják az f alsó szint, a lawrencium kivételével, egy d-blokk elem. Az elemek periodicitásának értelmezésétől függően a sorozat aktiniummal vagy toriummal kezdődik, folytatva a törvényrenciumot. Az aktinid sorozat szokásos elemeinek listája:

• Aktínium (Ac)
• Tórium (Th)
• protaktínium (Pa)
• Uránium (U)
• Neptunium (Np)
• Plutónium (Pu)
• Americium (Am)
• Kurium (Cm)
• Berkelium (Bk)
• Californium (Cf)
• Einsteinium (Es)
• Fermium (Fm)
• Mendelevium (Md)
• Nobelium (No)
• Lawrencium (Lr)

Az egyetlen két aktinid, amelyek észlelhető mennyiségben találhatók a földkéregben, a torium és az urán. Kis mennyiségben plutónium és neptunium van jelen urán sorrendben. Az aktinium és a protaktinium bizonyos torium és urán izotópok bomlástermékeiként fordul elő. A többi aktinid szintetikus elemnek tekinthető. Ha természetesen fordulnak elő, ez egy nehezebb elem bomlásrendszerének része.

Az aktinidek a következő tulajdonságokkal rendelkeznek:

• Valamennyi radioaktív. Ezeknek az elemeknek nincsenek stabil izotópjai.
• Az aktinidok nagyon elektropozitívak.
• A fémek könnyen romlanak a levegőben. Ezek az elemek piroforok (spontán meggyulladnak a levegőben), különösen finoman eloszlatott porként.
• Az aktinidek nagyon sűrű fémek, jellegzetes szerkezetűek. Számos allotróp kialakítható - a plutóniumnak legalább hat allotrópja van. Kivétel az aktinium, amelynek kevesebb kristályos fázisa van.
• Forrásban lévő vízzel vagy híg savval reagálnak, hogy hidrogéngázt szabadítsanak fel.
• Az aktinidfémek általában meglehetősen lágyak. Néhány késsel vágható.
• Ezek az elemek nyújtható és hajlítható.
• Minden aktinidák vannak paramágneses.
• Ezek az elemek ezüst színű fémek, amelyek szobahőmérsékleten és nyomáson szilárdak.
• Az aktinidák közvetlenül a legtöbbvel kombinálódnak nemfémek.
• Az aktinidák egymás után kitöltik az 5f alsó szintet. Számos aktinidfémet tartalmaz mind a d-blokk, mind az f-blokk elem.
• Az aktinidek számos vegyértékállapotot mutatnak, jellemzően több, mint a lantanidok. A legtöbb hajlamos a hibridizációra.
• Az (An) aktinideket előállíthatjuk AnF3 vagy AnF4 redukciójával Li, Mg, Ca vagy Ba gőzökkel 1100-1400 ° C-on.

Leginkább a radioaktív elemekkel nem találkozunk gyakran a mindennapi életben. Az ameriumot a füstérzékelőkben találják meg. Torium található a gázköpenyekben. Az aktiniumot a tudományos és orvosi kutatások során neutronforrásként, indikátorként és gammaforrásként használják. Az aktinidok adalékanyagokként felhasználhatók az üveg és a kristályok fénycsillapításához.

Az aktinid felhasználás nagy része energiatermelésre és védelmi műveletekre fordul. Az aktinid elemek elsősorban nukleáris reaktor üzemanyagként és nukleáris fegyverek előállításánál használhatók. Az aktinideket részesítik előnyben ezeknél a reakcióknál, mert könnyen nukleáris reakciókon mennek keresztül, hihetetlen mennyiségű energiát szabadítva fel. Ha a feltételek megfelelőek, a nukleáris reakciók láncreakciókká válhatnak.

• Fermi, E. "A 92-nél nagyobb atomi számú elemek lehetséges előállítása. "Nature, Vol. 133.
• Szürke, Theodore. "Az elemek: Az univerzum minden ismert atomjának vizuális felfedezése"Fekete kutya és leventhal.
• Greenwood, Norman N. és Earnshaw, Alan. "Az elemek kémiája, "2. kiadás. Butterworth-Heinemann.