Актиноїди

Актиноїди, актиниди, сімейство з 14 хімічних елементів з атомними номерами Z 90-103, які розташовані в 7 періоді періодичної таблиці за актинием Ас і належать, як і актиній, до III групі таблиці.

До актиноидам відносяться: торій Th (Z = 90), протактиний Ра (91), уран U (92), нептуній Np (93), плутоній Pu (94), америцій Am (95), кюрій Cm(96), берклій Bk (97), каліфорній Cf (98), эйнштейний Es (99), фермій Fm (100), менделевий Md (101), нобелий No (102) і лоуренсий Lr (103). Всі актиноїди є радіоактивними, тобто у них немає стабільних ізотопів. Th, Pa і U належать до природно-радіоактивних елементів, що зустрічаються в природі, і відкритим раніше інших актиноїдів. Інші актиноїди , які часто називають трансурановими елементами, що були отримані в 1940 штучним шляхом за допомогою ядерних реакцій. З них тільки Np і Pu виявлені в найменших кількостях в деяких радіоактивних рудах, більш “важкі” актиноїди (тобто актиноїди з великими атомними номерами) в природі не виявлені.

Актиноїди (Th–Lr) багато в чому схожі на лантаноїдами: порядок заповнення 5f-рівнів точно такий же, як і 4f-рівнів. Хоча важкі актиноїди вивчені мало, наявні дані свідчать про те, що в їх ряду теж спостерігається явище f-стиснення.

Відмінності актиноїдів і лантаноїдів пояснюються тим, що у актиноїдів енергетичні рівні 5f і 6d стабілізуються по мірі зростання атомного ядра дещо іншим способом, ніж у лантаноїдів: у легких актиноїдів більш стійкі 6d-орбіталі, а в важких – 5f.

 

Для елементів з атомними номерами 90-95 енергія 5f – і 6d-підрівнів приблизно однакова. Останнє ускладнює однозначне визначення електронної конфігурації елемента. Так для Np однаково можливі та 5f46d17s2, і 5f56d07s2 електронні стани.

 

Цим пояснюються відмінності в хімії актиноїдів і лантаноїдів. У елементів з атомними номерами 91-95 (Th–Am) електронні переходи відбуваються легко. Ці елементи поливалентні і в цьому подібні до d-елементів. Більше того, для них ступінь окислення III взагалі мало характерна. Отримано семивалентний нептуній, уран легко може бути переведений в шестивалентное стан, протактиний проявляє ступінь окислення п’ять, а для торію складно отримати сполуки, в яких він мав би ступінь окислення менше чотирьох.

Але в процесі заповнення 5f-рівнів електронні конфігурації атомів стабілізуються, перехід 5f-електронів в 6d-стан стає більш і більш утрудненим. Тому елементи Bk–Lr, поводяться як типові f-елементи, а за властивостями близькі до лантаноидам. Для них основний ступенем окислення є III.

Фізичні властивості актиноїдів.

З фізичної точки зору актиноїди — типові метали. Всі вони м’які, сріблястого кольору, володіють високою щільністю і пластичністю. Деякі з цих металів можна розрізати ножем. Торій по твердості схожий на м’яку сталь. З нагрітого чистого торію можна розкачати листи, витягати дріт. Торій практично в два рази легше урану і плутонію, однак твердіше їх обох. Всі актиноїди в тій чи іншій мірі радіоактивні. З них тільки торій і уран зустрічаються в природі в помітних кількостях. Для всіх актиноїдів, крім актинія, характерний поліморфізм.

ПОДІЛИТИСЯ: