Aktinidit (aktinidisarja) elementin ominaisuudet

Jaksollisen taulukon alaosassa on erityinen ryhmä metalleja radioaktiiviset alkuaineet kutsutaan aktinideiksi tai aktinoideiksi. Näillä elementeillä, joita pidetään yleensä jaksollisen taulukon atominumero 89: stä atominumeroon 103, on mielenkiintoisia ominaisuuksia ja ne ovat avainasemassa ydinkemiassa.

Modernissa jaksollisessa taulukossa on kaksi riviä elementtejä pöydän rungon alapuolella. Aktinidit ovat näiden kahden rivin alaosassa olevia elementtejä, kun taas ylin rivi on lantanidisarja. Nämä kaksi elementtiriviä on sijoitettu pääpöydän alle, koska ne eivät sovi malliin tekemättä pöydästä hämmentävää ja erittäin leveää.

Nämä kaksi elementtiriviä ovat kuitenkin metalleja, joita joskus pidetään siirtymämetalliryhmän alajoukkona. Itse asiassa lantanideja ja aktinideja kutsutaan joskus sisäisiksi siirtymämetalliksi viitaten niiden ominaisuuksiin ja asemaan pöydällä.

Kaksi tapaa lantanidien ja aktinidien sijoittamiseksi jaksotaulukkoon ovat sisällyttämällä ne vastaaviin rivit siirtymämetallien kanssa, mikä tekee pöydästä leveämmän tai palloilee ne, jolloin muodostuu kolmiulotteinen pöytä.

Aktinidielementtejä on 15. elektroniset kokoonpanot aktinideista käyttää f sublevel, paitsi lawrencium, d-block elementti. Sen mukaan, miten tulkitset alkuaineiden jaksollisuutta, sarja alkaa aktiniumilla tai toriumilla, jatkaen lareniumkalsiumin lisäämistä. Aktinidisarjan tavanomainen elementtiluettelo on:

• aktinium (Ac)
• torium (Th)
• Protaktinium (Pa)
• uraani (U)
• Neptunium (Np)
• Plutonium (Pu)
• Americium (Am)
• Curium (Cm)
• Berkelium (Bk)
• Kalifornium (Cf)
• Einsteinium (Es)
• Fermium (Fm)
• Mendelevium (Md)
• Nobelium (ei)
• Lawrencium (Lr)

Ainoat kaksi aktinidia, joita löytyy huomattavista määristä maankuoressa, ovat torium ja uraani. Pieniä määriä plutoniumia ja neptuniumia on läsnä uraanimäärissä. Aktinium ja protaktinium esiintyvät tiettyjen torium- ja uraani-isotooppien hajoamistuotteina. Muita aktinideja pidetään synteettisinä alkuaineina. Jos niitä esiintyy luonnossa, se on osa raskaamman elementin rappeutumisjärjestelmää.

Aktinideilla on seuraavat ominaisuudet:

• Kaikki ovat radioaktiivisia. Näillä elementeillä ei ole vakaita isotooppeja.
• Aktinidit ovat erittäin sähköpositiivisia.
• Metallit hajoavat helposti ilmassa. Nämä elementit ovat pyroforisia (syttyvät spontaanisti ilmassa), erityisesti hienojakoisina jauheina.
• Aktinidit ovat erittäin tiheitä metalleja, joilla on erottuva rakenne. Voidaan muodostaa lukuisia allotrooppeja - plutoniumilla on vähintään kuusi allotrooppia. Poikkeuksena on aktinium, jossa on vähemmän kiteisiä faaseja.
• Ne reagoivat kiehuvan veden tai laimean hapon kanssa vapauttaen vetykaasua.
• Aktinidimetallit ovat yleensä melko pehmeitä. Jotkut voidaan leikata veitsellä.
• Nämä elementit ovat taottava ja taottava.
• Kaikki aktinidit ovat paramagneettinen.
• Kaikki nämä elementit ovat hopeanvärisiä metalleja, jotka ovat kiinteitä huoneenlämpötilassa ja paineessa.
• Aktinidit yhdistyvät suoraan useimpien kanssa epämetalliatomeja.
• Aktinidit täyttävät peräkkäin 5f-alatason. Monilla aktinidimetallilla on ominaisuuksia sekä d- että f-lohkoelementeillä.
• Aktinideilla on useita valenssitiloja, tyypillisesti enemmän kuin lantanideja. Useimmat ovat alttiita hybridisaatiolle.
• Aktinidit (An) voidaan valmistaa pelkistämällä AnF3 tai AnF4 höyryillä Li, Mg, Ca tai Ba lämpötilassa 1100 - 1400 ° C.

Suurimmaksi osaksi emme kohtaa näitä radioaktiivisia elementtejä usein jokapäiväisessä elämässä. Americiumia löytyy savunilmaisimista. Toriumia löytyy kaasuvaipeista. Aktiniumia käytetään tieteellisessä ja lääketieteellisessä tutkimuksessa neutronilähteenä, indikaattorina ja gammalähteenä. Aktinideja voidaan käyttää lisäaineina lasin ja kiteiden loistevalaistukseen.

Suurin osa aktinidien käytöstä menee energian tuotantoon ja puolustusoperaatioihin. Aktinidielementtien ensisijainen käyttö on ydinreaktoripolttoaineena ja ydinaseiden tuotannossa. Aktinideja suositaan näissä reaktioissa, koska ne käyvät helposti läpi ydinreaktioita vapauttaen uskomattomia määriä energiaa. Jos olosuhteet ovat oikeat, ydinreaktioista voi tulla ketjureaktioita.

• Fermi, E. "Yli 92: n atomien lukumääräisten elementtien mahdollinen tuottaminen. "Nature, voi. 133.
• Harmaa, Theodore. "Elementit: Visuaalinen etsintä jokaisesta tunnetusta atomista maailmankaikkeudessa"Musta koira ja leventhal.
• Greenwood, Norman N. ja Earnshaw, Alan. "Elementtien kemia, "2. painos. Butterworth-Heinemann.