Vlastnosti prvkov aktinidov (série aktinidov)

V dolnej časti periodickej tabuľky je špeciálna skupina kovov rádioaktívne prvky nazývané aktinidy alebo aktinoidy. Tieto prvky, obvykle uvažované v rozmedzí od atómového čísla 89 do atómového čísla 103 v periodickej tabuľke, majú zaujímavé vlastnosti a hrajú kľúčovú úlohu v jadrovej chémii.

Moderná periodická tabuľka má dva rady prvkov pod hlavným telom tabuľky. Aktinidy sú prvky v spodnej časti týchto dvoch radov, zatiaľ čo horný rad je lantanoidová séria. Tieto dva rady prvkov sú umiestnené pod hlavným stolom, pretože nezapadajú do dizajnu bez toho, aby bol stôl mätúci a veľmi široký.

Tieto dva rady prvkov sú však kovy, niekedy považované za podmnožinu skupiny prechodných kovov. V skutočnosti sa lantanoidy a aktinidy niekedy nazývajú vnútornými prechodnými kovmi, čo sa týka ich vlastností a polohy na stole.

Dva spôsoby umiestnenia lantanoidov a aktinidov do periodickej tabuľky ich zahŕňajú do zodpovedajúcich riadky s prechodnými kovmi, čím sa stôl rozširuje, alebo ich balónikom vynáša, čím sa vytvára trojrozmerný stôl.

Existuje 15 aktinidových prvkov. elektronické konfigurácie z aktinidov využíva F sublevel, s výnimkou prvku Lawrencium, prvok d-block. V závislosti od interpretácie periodicity prvkov sa séria začína aktiniom alebo tóriom a pokračuje až k zákonu. Zvyčajný zoznam prvkov v sérii aktinidov je:

• actinium (Ac)
• tórium (Th)
• protactinium (Pa)
• urán (U)
• Neptunium (Np)
• Plutónium (Pu)
• Americium (Am)
• Kurium (Cm)
• Berkelium (Bk)
• Californium (Cf)
• Einsteinium (Es)
• Fermium (Fm)
• Mendelevium (Md)
• Nobelium (Nie)
• Lawrencium (Lr)

Jedinými dvoma aktinidmi nachádzajúcimi sa vo významnom množstve v zemskej kôre sú tórium a urán. Malé množstvá plutónia a neptunia sú prítomné v uránových skupinách. Actinium a protactinium sa vyskytujú ako produkty rozpadu určitých izotopov tória a uránu. Ostatné aktinidy sa považujú za syntetické prvky. Ak sa vyskytujú prirodzene, je to súčasť rozpadovej schémy ťažšieho prvku.

Actinidy majú nasledujúce vlastnosti:

• Všetky sú rádioaktívne. Tieto prvky nemajú stabilné izotopy.
• Aktinidy sú vysoko elektropozitívne.
• Kovy ľahko zanechávajú na vzduchu. Tieto prvky sú samozápalné (samovoľne sa zapaľujú na vzduchu), najmä ako jemne rozptýlené prášky.
• Actinidy sú veľmi husté kovy s výraznou štruktúrou. Môžu sa vytvoriť početné allotropy - plutónium má najmenej šesť allotropov. Výnimkou je aktinium, ktoré má menej kryštalických fáz.
• Reagujú s vriacou vodou alebo zriedenou kyselinou a uvoľňujú plynný vodík.
• Actinidové kovy majú tendenciu byť dosť mäkké. Niektoré môžu byť rezané nožom.
• Tieto prvky sú kujný a kujný.
• Všetky aktinidy sú paramagnetický.
• Všetky tieto prvky sú strieborne sfarbené kovy, ktoré sú tuhé pri izbovej teplote a tlaku.
• Actinidy sa kombinujú priamo s väčšinou nekovy.
• Aktinidy postupne vyplnia 5f úroveň. Mnoho aktinidových kovov má vlastnosti d blokových aj f blokových prvkov.
• Actinidy vykazujú niekoľko valenčných stavov, zvyčajne viac ako lantanoidy. Väčšina z nich je náchylná na hybridizáciu.
• Aktinidy (An) sa môžu pripraviť redukciou AnF3 alebo AnF4 parami Li, Mg, Ca alebo Ba pri 1100 - 1400 ° C.

Zvyčajne sa s týmito rádioaktívnymi prvkami často nestretávame v každodennom živote. Americium sa nachádza v detektoroch dymu. Tórium sa nachádza v plynových plášťoch. Actinium sa používa vo vedeckom a lekárskom výskume ako zdroj neutrónov, indikátor a gama zdroj. Actinidy sa môžu použiť ako dopujúce látky na vytvorenie luminiscencie skla a kryštálov.

Väčšina aktinidu sa využíva na výrobu energie a na obranné operácie. Aktinidové prvky sa primárne používajú ako palivo v jadrových reaktoroch a pri výrobe jadrových zbraní. Aktinidy sú uprednostňované pre tieto reakcie, pretože ľahko podliehajú jadrovým reakciám a uvoľňujú neuveriteľné množstvo energie. Ak sú podmienky správne, jadrové reakcie sa môžu stať reťazovými reakciami.

• Fermi, E. "Možná výroba prvkov atómového čísla vyšších ako 92%"Nature, zv. 133.
• Gray, Theodore. "Prvky: Vizuálny prieskum všetkých známych atómov vo vesmíre"Čierny pes a Leventhal."
• Greenwood, Norman N. a Earnshaw, Alan. "Chémia prvkov, „2. vydanie. Butterworth-Heinemann.