Лантаноиды и актиноиды что

Актиноиды

Актиноиды, Актиноиды. Лантаноиды — свойства лантаноидов, химический элемент лантаноид

Лантаноиды (актиниды) — семейство радиоактивных химических элементов, состоящее из актиния и 14 подобных ему по своим химическим свойствам. Все 15 элементов занимают одну клетку в периодической системе элементов (III-я группа, 7-й период). Термин, как и «лантаноиды», предложен в 1948 году профессором ЛГУ С. А. Щукаревым.

Семейство включает в себя: 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.

Все актиноиды в той или иной степени радиоактивны. Из них только торий и уран встречаются в природе в заметных количествах.
— Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Нас находят по следующим запросам:
лантаноиды, актиноиды, группа актиноидов
свойства актиноидов
химический элемент актиноид
семейство актиноидов
актиний +и актиноиды
металл группы актиноидов
семейство лантаноидов и актиноидов
актиноиды элементов
актиноид радиоактивный элемент
свойства лантаноидов и актиноидов

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

Периодическая система элементов

IA

IIA

IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

—-

VIIIB

—-

IB

IIB

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Период

1

1 H Водород

2 He Гелий

2

3 Li Литий

4 Be Бериллий

5 B Бор

6 C Углерод

7 N Азот

8 O Кислород

9 F Фтор

10 Ne Неон

3

11 Na Натрий

12 Mg Магний

13 Al Алюминий

14 Si Кремний

15 P Фосфор

16 S Сера

17 Cl Хлор

18 Ar Аргон

4

19 K Калий

20 Ca Кальций

21 Sc Скандий

22 Ti Титан

23 V Ванадий

24 Cr Хром

25 Mn Марганец

26 Fe Железо

27 Co Кобальт

28 Ni Никель

29 Cu Медь

30 Zn Цинк

31 Ga Галлий

32 Ge Германий

33 As Мышьяк

34 Se Селен

35 Br Бром

36 Kr Криптон

5

37 Rb Рубидий

38 Sr Стронций

39 Y Иттрий

40 Zr Цирконий

41 Nb Ниобий

42 Mo Молибден

(43) Tc Технеций

44 Ru Рутений

45 Rh Родий

46 Pd Палладий

47 Ag Серебро

48 Cd Кадмий

49 In Индий

50 Sn Олово

51 Sb Сурьма

52 Te Теллур

53 I Иод

54 Xe Ксенон

6

55 Cs Цезий

56 Ba Барий

*

72 Hf Гафний

73 Ta Тантал

74 W Вольфрам

75 Re Рений

76 Os Осмий

77 Ir Иридий

78 Pt Платина

79 Au Золото

80 Hg Ртуть

81 Tl Таллий

82 Pb Свинец

83 Bi Висмут

(84) Po Полоний

(85) At Астат

86 Rn Радон

7

87 Fr Франций

88 Ra Радий

**

(104) Rf Резерфордий

(105) Db Дубний

(106) Sg Сиборгий

(107) Bh Борий

(108) Hs Хассий

(109) Mt Мейтнерий

(110) Ds Дармштадтий

(111) Rg Рентгений

(112) Cp Коперниций

(113) Uut Унунтрий

(114) Uuq Унунквадий

(115) Uup Унунпентий

(116) Uuh Унунгексий

(117) Uus Унунсептий

(118) Uuo Унуноктий

8

(119) Uue Унуненний

(120) Ubn Унбинилий

Лантаноиды *

57 La Лантан

58 Ce Церий

59 Pr Празеодим

60 Nd Неодим

(61) Pm Прометий

62 Sm Самарий

63 Eu Европий

64 Gd Гадолиний

65 Tb Тербий

66 Dy Диспрозий

67 Ho Гольмй

68 Er Эрбий

69 Tm Тулий

70 Yb Иттербий

71 Lu Лютеций

Актиноиды **

89 Ac Актиний

90 Th Торий

91 Pa Протактиний

92 U Уран

(93) Np Нептуний

(94) Pu Плутоний

(95) Am Америций

(96) Cm Кюрий

(97) Bk Берклий

(98) Cf Калифорний

(99) Es Эйнштейний

(100) Fm Фермий

(101) Md Менделевий

(102) No Нобелей

(103) Lr Лоуренсий

Химические семейства элементов периодической таблицы

Щелочные металлы	Щёлочноземельные металлы	Лантаноиды	Актиноиды	Переходные металлы
Лёгкие металлы	Полуметаллы	Неметаллы	Галогены	Инертные газы

198095, г.Санкт-Петербург, ул.Швецова, д.23, лит.Б, пом.7-Н, схема проезда

Источник

Актиноиды

В отличие от лантанидов, все 5f-элементы радиоактивны, т. е. не имеют стабильных изотопов. И если для тория и урана существуют изотопы, период полураспада которых измеряется миллиардами лет, то время жизни трансурановых, т. е. следующих за ураном, элементов, как правило, уменьшается с увеличением порядкового номера. Очевидно, что если элемент живет лишь доли секунды, это создаёт значительные трудности в изучении его химических свойств.

Из всего семейства актиноидов в природе в заметном количестве встречаются лишь торий и уран, находящиеся в начале ряда. Остальные элементы являются искусственными, синтезированными человеком. Одни из трансурановых элементов выделены в количествах сотен тонн (Pu), для других массы исчисляются граммами или даже микрограммами, а некоторые получены лишь в количестве нескольких атомов.

Урановая руда

Оксид урана U₃О₈, выделенный в 1789 г. немецким химиком Мартином Клапротом из урановой смоляной руды (урановой смолки), долгое время считали простым веществом. Ему присвоили имя планеты, открытой за восемь лет до этого.

Металлический уран впервые удалось получить в 1841 г. французскому ученому Эжену Пелиго (1811—1890) восстановлением тетрахлорида урана калием: UCl₄ + 4К = U + 4KCl. Аналогичным образом Берцелиусом в 1828 г. был получен торий, названный в честь Тора — бога-громовержца в скандинавской мифологии.

Свойства актиноидов

Актиноиды — тугоплавкие металлы серебристого цвета. Как и 4f-элементы, они обладают высокой химической активностью. Однако, по сравнению с лантаноидами, между отдельными представителями семейства актиноидов различий больше: у каждого из них свои особенности. Из всех представителей семейства наибольшее практическое значение имеет уран. Одно время, на заре ядерных исследований, век называли даже веком урана.

По внешнему виду уран напоминает сталь: легко поддаётся ковке, полировке, прокатке, тугоплавок (t_пл = 1 130 о С). Уран — плохой проводник тепла и электричества: его теплопроводность в 13 раз меньше теплопроводности меди.

Металлический уран легко растворяется в азотной кислоте с образованием желтого раствора нитрата уранила (нитрата диоксоурана)UO₂(NO₃)₂, в котором уран находится в высшей степени окисления +6. Данное вещество может быть получено также при растворении в кислоте оксида урана(VI).

Светло-желтый гидроксид уранила UO₂(OH)₂ называемый иногда урановой кислотой, проявляет свойства амфотерного соединения. При растворении его в кислотах образуются соли уранила: UO₂(OH)₂+ 2HCl = UO₂Cl₂ + 2Н₂О, а при действии щелочей получаются уранаты — соли урановой кислоты:

Производство урана

Для получения металлического урана диоксид переводят в тетрафторид: UО₂ + 4HF = UF₄ + 2Н₂О и потом восстанавливают металлотермически: UF₄ + 2Mg = U + 2MgF₂. Возникает вопрос: зачем надо превращать оксид во фторид, если уран можно получать и напрямую из оксида, восстанавливая его кальцием или магнием? Восстановление из фторида предпочтительнее, потому что только в этом случае выделяющегося в ходе реакции тепла достаточно для расплавления и металла, и шлака. Когда расплав охлаждают, образуется слиток урана. А при восстановлении оксида уран получается в виде порошка, который трудно отделить от шлака.

Нитрат уранила

Ядерное топливо

Природный уран представляет собой смесь трех изотопов: 235 U (0,72 %), 238 U (99,274 %) и 234 U (0,006 %). Для нужд ядерной техники часто необходим уран, обогащенный изотопом 235 U. Это ставит перед исследователями нелегкую задачу разделения изотопов. В промышленности наибольшее распространение приобрёл газодиффузионный метод, основанный на неодинаковой скорости диффузии (проникновения) частиц с различной массой через пористую перегородку – мембрану. Для выделения изотопа 235 U весь металл переводят во фторид UF₆ – легколетучее кристаллическое вещество. Процесс разделения повторяют многократно с помощью специального каскада с большим числом ячеек, содержащих пористые перегородки. Для обогащения урана изотопом 235 от исходного его содержания в природной смеси до 95% требуется каскад в 5 тыс. ступеней.

Изотопы 235 U и 238 U обладают одинаковыми химическими, но различными ядерными свойствами. Так, ядра урана-235 при бомбардировке их медленными (тепловыми) нейтронами делятся на части, высвобождая колоссальное количество энергии. Продуктами деления обычно являются ядра элементов середины периодической системы, например, бария, криптона, олова, лантаноидов. При превышении критической массы процесс деления приобретает характер разветвлённой цепной реакции, которая приводит к ядерному взрыву.

Изотоп 238 U не способен делиться под действием пучка нейтронов. Его ядра, захватывая быстрые нейтроны, превращаются в ядра урана-239, который в свою очередь превращается последовательно в нептуний-239 и плутоний-239.

Плутоний

Изотоп 239 Рu, образующийся в ядерных реакторах, тоже используется в качестве ядерного топлива: его ядра способны к делению под действием нейтронов с выделением энергии аналогично урану-235. Плутоний возникает из урана-238 прямо в реакторе и тут же вовлекается в процесс деления.

От урана до лоуренсия

Путем бомбардировки урана-238 нейтронами или ядрами легких атомов в 40—50-х гг. ХХ в. удалось синтезировать многие трансурановые элементы.

Большая заслуга в этом принадлежит профессорам Калифорнийского университета Гленну Теодору Сиборгу (1912—1999) и Эдвину Маттисону Макмиллану (1907— 1991), удостоенным в 1951 г. Нобелевской премии по химии.

Первые трансурановые элементы — нептуний (Np, в честь планеты Нептун) и плутоний (Рu, в честь планеты Плутон) образуются при β-распаде ядер урана. Для синтеза следующего элемента (№ 95) потребовалось использование мощных потоков нейтронов, которыми бомбардировали ядра нуклида 239 Рu. Этот элемент получил название «америций» (Аm).

Гленн Теодор Сиборг

Некоторые элементы, например эйнштейний и фермий, были впервые выделены в 1952 г. из продуктов термоядерного взрыва. В 1955 г. при облучении одного из изотопов эйнштейния ядрами гелия (α-частицами) был получен элемент с порядковым номером 101, который по предложению Сиборга назвали в честь Д И. Менделеева.

Если нептуний, плутоний и америций, подобно урану, образуют устойчивые соединения в высоких степенях окисления: +5, +6 и даже +7 (что для урана невозможно), то последующие актиниды, например менделевий, в своих соединениях обычно трёхвалентны. Хлорид менделевия(III) может быть легко восстановлен в водном растворе до дихлорида:

С 60-х гг. параллельные исследования по синтезу трансурановых элементов проводили советские ученые под руководством академика Георгия Николаевича Флёрова в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна). Они, в частности, разработали метод определения химических свойств элементов, образующихся в количестве нескольких атомов.

До исследований Сиборга и его коллег периодическая система завершалась ураном. В ней отсутствовало специальное семейство актиноидов, а уран относили к подгруппе хрома.Таким образом, периодическая система приобрела современный вид сравнительно недавно – около полувека назад.

Скачать:

Скачать бесплатно реферат на тему: «Актиноиды» Актиноиды.docx (Одна Загрузка)

Скачать рефераты по другим темам можно здесь

Источник

Разница между лантаноидами и актиноидами

Лантаноиды и актиноиды являются химическими элементами, которые присутствуют в рядах лантаноидов и актиноидов периодической таблицы соответственно. Эти элементы известны как элементы блока f. Это пот

Содержание:

Лантаноиды и актиноиды являются химическими элементами, которые присутствуют в рядах лантаноидов и актиноидов периодической таблицы соответственно. Эти элементы известны как элементы блока f. Это потому, что их валентные электроны находятся на орбите своих атомов. Все лантаноиды и актиноиды являются металлами. Их также называют внутренними переходными металлами. Это потому, что их внешние f-орбитали защищены другими орбиталями. Этим элементам даны названия как таковые, поскольку ряд актинидов начинается с химического вещества, называемого актинием, а ряд лантаноидов начинается с химического элемента, называемого лантаном. Основное различие между актинидами и лантаноидами заключается в том, что актиниды могут легко образовывать комплексы, тогда как лантаноиды не образуют комплексов легко.

Ключевые области покрыты

1. Что такое лантаноиды
— Определение, химические реакции и свойства
2. Что такое актиноиды
— определение, химические свойства
3. В чем разница между лантаноидами и актиноидами
— Сравнение основных различий

Ключевые слова: актиноиды, актиний, блочные элементы F, металлы внутреннего перехода, лантаноиды, лантаноиды, лантан

Что такое лантаноиды

Лантаноиды являются металлами и имеют яркий и серебристый вид. Они очень мягкие и даже могут быть порезаны ножом. Элементы лантана, церия, празеодима, неодима и европия серии лантаноидов обладают высокой реакционной способностью по сравнению с другими элементами. Когда эти металлы подвергаются воздействию воздуха, они образуют покрытия из оксидов. По этой причине они запятнаны.

Лантаноиды быстро реагируют с горячей водой, но медленно с холодной водой. Когда эти металлы загрязнены другими металлами, такими как кальций, они быстро разъедают. Но когда лантаноиды загрязняются неметаллами, такими как азот и кислород, они становятся хрупкими. Эти загрязнения изменяют температуру кипения лантаноидов.

Рисунок 1: нитраты лантаноидов

Почти все ионы, образованные лантаноидами, бесцветны. Лантаноиды являются электроположительными элементами. Поэтому они предпочитают формировать молекулы с электроотрицательными элементами. Тем не менее, изменения в химических и физических свойствах очень меньше на протяжении всей серии.

Что такое актиноиды

Актиноиды высоко электроположительны. Это означает, что у них очень мало или нет сродства к электрону. Так как это очень реактивные элементы, они легко воспламеняются в воздухе. Хотя они и являются металлами, актиноиды очень мягкие. Некоторые из них можно даже порезать ножом.Все актиноиды являются парамагнитными (могут притягиваться внешним магнитным полем).

Рисунок 2: Актиниды

Наиболее распространенными и распространенными актиноидами на земле являются уран и торий. Они слабо радиоактивны и выделяют высокую энергию во время радиоактивного распада. Видное состояние окисления среди актиноидов +3. Кроме того, актиноиды показывают степени окисления, такие как +4, +5 и +6.

Актиноиды образуют основные оксиды и гидроксиды. Они обладают способностью образовывать комплексы с лигандами, такими как хлориды, сульфаты и т. Д. Большинство комплексов актиноидов являются красочными. Однако из-за радиоактивности и поведения тяжелых металлов актиноиды считаются токсичными соединениями.

Разница между лантаноидами и актиноидами

Определение

Ряды в периодической таблице

лантаноидов: Лантаноиды относятся к серии лантаноидов.

актиноидов: Актиноиды входят в серию актиноидов.

радиоактивность

лантаноидов: Лантаноиды являются нерадиоактивными элементами (кроме прометия).

актиноидов: Актиноиды являются радиоактивными элементами.

Валентные Электроны

лантаноидов: Лантаноиды имеют свои валентные электроны на 4f орбитали.

актиноидов: Актиноиды имеют свои валентные электроны на 5f орбитали.

Окислительные состояния

лантаноидов: Лантаноиды могут иметь максимум +4 степени окисления.

актиноидов: Актиноиды могут иметь максимум +6 степени окисления.

Атомные номера

лантаноидов: Лантаноиды включают элементы с атомными номерами в диапазоне от 57 до 71.

актиноидов: Актиноиды включают элементы с атомными номерами в диапазоне от 89 до 103.

Заключение

Лантаноиды и актиноиды являются f блочными элементами периодической таблицы. Они металлические, но очень мягкие. У них разные химические свойства. Основное различие между актиноидами и лантаноидами заключается в том, что актиниды могут легко образовывать комплексы, тогда как лантаноиды не образуют комплексов легко.

Ссылка:

1. Хельменстин, Энн Мари. «Получите факты о группе элементов актинидов». ThoughtCo,

Источник

Лантаноиды и актиноиды

Лантаноиды и актиноиды располагаются в третьей побочной группе Периодической системы. Эти элементы следуют в таблице сразу после лантана и актиния и поэтому их называют соответственно лантаноиды и актиноиды. В короткой форме Периодической системы Д.И. Менделеева они вынесены в два последних ряда. Они относятся к f-элементам.

У в атомах лантаноидов и актиноидов происходит запол­нение соответственно 4f- и 5f-подуровней.

Лантаноиды очень сходны по хими­ческим свойствам. Близость свойств соединений лантаноидов обусловлена тем, что застройка внутренней 4f-оболочки атомов мало сказывается на со­стоянии валентных электронов. В образовании химической связи 4f-электроны лантаноидов обычно не принимают участия.

В пределах одного периода с возрастанием поряд­кового номера размеры атомов элементов уменьшаются. Подобная закономер­ность наблюдается не только для элементов главных подгрупп, но, за немно­гими исключениями, и для элементов побочных подгрупп. Такое же уменьше­ние радиусов атомов имеет место и в случае лантаноидов (лантаноидное сжатие).

Как и в случае лантаноидов, у элементов семейства актиноидов происходит заполнение третьего снаружи электронного слоя (подуровня 5f); строение же наружного и, как правило, предшествующего электронных слоев остается неизменным. Это служит причи­ной близости химических свойств актиноидов. Однако различие в энергетическом состоянии электронов, занимающих 5f- и 6d-подуровни в атомах актиноидов, еще меньше, чем соответствующая разность энергий в атомах лантаноидов. Поэтому у первых членов семейства актиноидов 5f-электроны легко переходят на подуровень 6d и могут принимать участие в образовании химических связей. В результате от тория до урана наиболее характерная степень окисления элементов возрастает от +4 до +6. При дальнейшем продвижении по ряду актиноидов происходит энергетическая ста­билизация 5f-состоянии, а возбуждение электронов на 6d-подуровень требует большей затраты энергии. Вследствие этого от урана до кюрия наиболее характерная степень окисления элементов понижается от +6 до +3 (хотя для нептуния и плутония полу­чены соединения со степенью окисления этих элементов +6 и +7). Берклий и следующие за ним элементы во всех своих соединениях находятся в степени окисления +3.

Ø Свойства лантаноидов.

В ряду Се—Lu в изменении плотности, температур плавления и кипения проявляется внутренняя перио­дичность, т. е. указанные свойства металлов подсемей­ства церия изменяются с такой же последовательно­стью, как и у металлов подсемейства тербия (табл.1 ).

Источник