Актиниды — свойства, использование и наличие

Термин «актиниды» происходит от первого элемента ряда, которым является актиний. Актинидные серии обозначены символом an. Эта серия состоит из семейства из 15 элементов в диапазоне от 89 до 103. 15 элементов, которые входят в серию актинидов, следующие: актиний (Ac), торий (Th), протактиний (Pa), уран (U), Нептуний (Np), плутоний (Pu), америций (Am), кюрий (Cm), берклий (Bk), калифорний (Cf), эйнштейний (Es), фермий (Fm), менделевий (Md), нобелий (No), и Лоуренсий (Lr).

Ученый ранее в 1940-х годах считал, что самым тяжелым атомом является уран. Но из-за постоянных инноваций, достижений и открытий элемент все больше и больше элементов находили и позже добавляли в серию. Вместе все многочисленные элементы называются актинидами.

В природе присутствует немного актинидов, тогда как некоторое количество актинидов создано человеком. Пять элементов актинида, которые образуются естественным образом, — это плутоний, нептуний, торий, протактиний и уран. Актиниды также образовались в ходе научных экспериментов и открытий.

Свойства актинидов

Все элементы в ряду актинидов тяжелые из-за их большой атомной массы. Элементы, принадлежащие к этой серии, имеют атомную массу от 227 г / моль до 262 г / моль. Следовательно, атомная масса водорода равна 1; можно иметь четкое представление о том, насколько тяжелее эти элементы. 

Одно из важнейших свойств актинидов — радиоактивность. Элементы этой серии очень радиоактивны. Радиоактивный относится к разрушению ядра на более мелкие частицы. Более мелкие частицы — это альфа-частицы, бета-частицы, а также гамма-частицы. Элементы ряда актинидов выделяют большое количество энергии при радиоактивном распаде. Элементы актинидов используются в ядерных реакторах и в ядерном оружии. Уран и торий используются по-разному. Некоторые элементы серии актинидов также используются в качестве детекторов дыма. Актиниды — типичные металлы, обладающие свойствами блоков D и F. 

Сходства между лантаноидами и актинидами:

Подоболочка (n-2) f используется для заполнения и описания всех элементов лантаноидов и актинидов. Электронная конфигурация лантаноидов и актинидов во многом схожа. Некоторые из основных сходств между этими двумя перечисленными ниже:

1. Лантаноиды и актиниды обладают выраженным окислительным состоянием +3.

2. (n-2) f орбитали участвуют в заполнении этих элементов.

3. Лантаноиды и актиниды являются как реактивными, так и электроположительными.

4. По мере увеличения атомного номера этих элементов ионный и атомный размер уменьшается.

5. И лантаноиды, и актиниды обладают значительными магнитными свойствами.

Различия между лантаноидами и актинидами

4F-орбитали участвуют в заполнении лантаноидов, тогда как 5F-орбитали участвуют в заполнении актинидов. Энергия, которая связывает этот атом с 4F электронами, сравнительно меньше, чем у актинидов с 5F электронами. Экранирование электронов 5F также меньше, чем у электронов 4F. Объяснить парамагнитные свойства лантаноидов очень просто. С другой стороны, в случае актинидов нелегко объяснить все парамагнитные свойства. Большинство лантаноидов нерадиоактивны, за исключением прометия. Все элементы серии актинидов радиоактивны по своей природе. В ряду актинидов есть несколько оксокатионов элементов, тогда как в лантаноидах оксокатион отсутствует. Соединения, которые образуются актинидами, имеют очень щелочную природу, в отличие от соединений, обнаруженных лантаноидами. 

Свойства актинидов:

Актиниды — это металлы, которые типичны по природе. Актиниды мягкие, блестящие, серебристого цвета, обладают хорошей плотностью и пластичностью. Некоторые актиниды также можно разрезать с помощью простого ножа. Торий имеет такую ​​же твердость, что и мягкая сталь, и его можно нагреть, чтобы свернуть в листы или натянуть на проволоку. Свойства элементов в ряду актинидов такие же, как у D-блока. Они могут проиграть множеству электронов и образовать множество ионов. Актиний имеет кристаллическую фазу и не является радиоактивным, а также парамагнитным. Актиноиды также пирофорны, то есть они самовоспламеняются при контакте с воздухом. Температура плавления актинидов не зависит от количества F-электронов. Актиниды очень легко реагируют из-за галогенов и халькогенов. Актиниды, имеющие меньше 5 F-электронов, рассматриваются для гибридизации. Актиниды также обладают значительным числом валентных состояний. Актиниды также реагируют с кипящей водой или разбавленной кислотой с образованием газообразного водорода. Элементы ряда актинидов пластичны, а также податливы. Актиниды могут положительно сочетаться с неметаллами. 

Доступность актинида:

Два актинидных элемента в изобилии содержатся в земной коре: это торий и уран. Также можно найти небольшие количества плутония, нептуния в уране. Некоторые из элементов ряда актинидов являются синтетическими. Эти элементы называются синтетическими элементами, поскольку они не образуются естественным образом, а образуются из-за распада какой-либо части более тяжелого элемента. Актинидный элемент тускнеет на воздухе.

Использование актинидов: 

Актиниды, такие как америций, используются в детекторах дыма. Торий в основном используется для изготовления газовых мантий. Ученые и исследователи используют актиниум для проведения научных исследований или исследований. Актиний также используется как источник гамма-излучения, индикатор и источник нейтронов. Большое количество актинидов используется для оборонных операций, создания ядерного оружия и для производства энергии. Плутоний также используется в ядерных реакторах и ядерных бомбах. Многие из актинидных элементов используются на атомных электростанциях, а также для производства электронной энергии. Каждый актинид известен своим уникальным атомным номером и различными свойствами, а также характеристиками. Очень важно изучить химические и физические свойства актинидов, чтобы предсказать его реакцию. Актиноиды не имеют стабильных изотопов.