Die Aktinoide

Wie viele Elemente können Sie benennen? Sie kennen nur Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff? Das ist es? Was ist mit Aktinoiden? Weißt du, was das ist? Wenn nicht, keine Panik, wir sind hier, um Ihre Zweifel an diesen neuen Elementen auszuräumen. Lassen Sie uns etwas über nicht so bekannte Elemente lernen.,

Actinoids

Actinoids or actinides are 15 consecutive chemical elements in the periodic table from actinium to lawrencium (atomic numbers 89­103)., Als Gruppe sind sie aufgrund ihrer Radioaktivität signifikant groß. Obwohl mehrere Mitglieder der Gruppe, einschließlich Uran (das bekannteste), natürlich vorkommen, sind die meisten von Menschen gemacht.

Sowohl Uran als auch Plutonium wurden in Atomwaffen für ihre Sprengkraft eingesetzt und werden derzeit in Kernkraftwerken zur Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt.

Diese Elemente werden auch als die actinide elements., Die Internationale Union für reine und angewandte Chemie, die Internationale Stelle , die für die chemische Nomenklatur zuständig ist, bevorzugt jedoch den Begriff Aktinoid, da die „-ide “ – Endung normalerweise negativ geladenen Ionen vorbehalten ist.,

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• Elektronische Konfiguration der D-Blockelemente
• Position im Periodensystem
• Einige Anwendungen von d-und f-Blockelementen
• Einige wichtige Verbindungen von Übergangselementen
• Das Lanthanid
• Allgemeine Eigenschaften der Übergangselemente (d-Block)

Entdeckung

Die erste die entdeckten Aktinoide waren Uran im Pitchblende-Erz von Klaproth im Jahr 1789 und Thorium von Berzelius im Jahr 1829. Actinium wurde 1899 von André-Louis Debierne, einem Assistenten von Marie Curie, entdeckt.,

Lage im Periodensystem

Sind alle Aktinoide natürlich gefunden?

Actinium, Thorium, Protactinium und Uran sind die einzigen Aktinoidelemente, die in der Natur in erheblichem Maße vorkommen. Die verbleibenden aktinoidalen Elemente, die üblicherweise als transuranische Elemente bezeichnet werden, werden alle vom Menschen hergestellt, indem natürlich vorkommende Aktinoide mit Neutronen in Reaktoren oder mit schweren Ionen in Teilchenbeschleunigern bombardiert werden.

Thorium und Uran sind die am häufigsten vorkommenden Aktinoide in der Natur mit jeweiligen Massenkonzentrationen von 16ppm und 4 ppm., Uran kommt hauptsächlich in der Erdkruste als Mischung von Oxiden in den Mineralien Uraninit vor, die aufgrund ihrer schwarzen Farbe auch als Pitchblende bekannt sind. Die Fülle an Actinium in der Erdkruste beträgt etwa 5 x 10-15%. Actinium kommt hauptsächlich in uranhaltigen, aber auch in anderen Mineralien vor, wenn auch in viel geringerer Menge.

Eigenschaften

• Aktinoide sind typische Metalle. Alle von ihnen sind weich und haben eine silbrige Farbe, die in der Luft anläuft.
• Sie haben eine relativ hohe Dichte und Plastizität. Einige von ihnen können mit einem Messer geschnitten werden.,
• Alle Aktinoide sind radioaktiv, paramagnetisch mit Ausnahme von Actinium, haben mehrere kristalline Phasen.
• Alle Aktinoide sind pyrophorisch, besonders wenn sie fein geteilt sind, dh sie entzünden sich spontan bei Reaktion mit Luft.
• Zusammen mit Radium und transuranischen Elementen ist Actinium eines der gefährlichsten radioaktiven Gifte. Die eigentliche Gefahr mit den aktinoidalen Elementen liegt in den radioaktiven Eigenschaften dieser Elemente. Sie sind Emitter von gewebezerstörenden und krebserzeugenden Strahlen (Alpha -, Beta-oder Gamma-Radioaktivität)., Actinium kann sich ansammeln und in der Oberflächenschicht von Skeletten verbleiben. Weniger als ein Millionstel Gramm eines Aktinoidisotops kann tödlich sein.

Valenz

Alle Aktinoide sind im Gegensatz zu Lanthaniden hochreaktiv mit Halogenen. Thorium ist aufgrund des Mangels an Elektronen auf 6d-und 5f-Orbitalen chemisch ziemlich aktiv. Protactinium weist zwei Valenzzustände auf; Der +5 ist stabil und der + 4-Zustand oxidiert leicht zu Protactinium (V). Uran hat eine Wertigkeit von 3 bis 6, wobei das letzte am stabilsten ist.,

Neptun hat Valenzzustände von 3 bis 7, die gleichzeitig in Lösungen beobachtet werden können. Plutonium weist auch Valenzzustände zwischen 3 und 7 auf und ist somit Neptun und Uran chemisch ähnlich. Es ist hochreaktiv und bildet schnell einen Oxidfilm in der Luft.

Americium zeigt die Vielfalt von anderen Aktinoiden durch Valenz zwischen 2 und 6. Valenz 3 ist in allen nachfolgenden Elementen bis Lawrencium mit Ausnahme von Nobelium dominant.

Anwendungen

• Actinid wird hauptsächlich in Atomwaffen und als Brennstoff in Kernreaktoren verwendet., Das wichtigste Isotop für die Kernenergie ist Uran-235. Dieses Isotop absorbiert stark thermische Neutronen, die viel Energie freisetzen. Ein Spaltvorgang von 1 Gramm Uran-235 wandelt sich in etwa 1 MW Leistung um.
• Etwa die Hälfte des produzierten Thoriums wird als licht emittierendes Material von Gasmänteln verwendet.

Es besteht die Herausforderung, stabile und langlebige aktinoidhaltige Materialien zu entwickeln, die eine sichere Lagerung, Verwendung und Endentsorgung ermöglichen.

Gelöst Beispiele für Sie

Frage: Wie werden die Aktinoide extrahiert?,

Antwort: Aufgrund ihrer geringen Häufigkeit ist die Extraktion von Aktinoiden ein komplexer und mehrstufiger Prozess. Fluoride von Aktinoiden, die mit Kalzium, Magnesium oder Barium reduziert werden, werden üblicherweise verwendet, da sie in Wasser unlöslich sind und leicht durch Redoxreaktionen getrennt werden können. Unter den Aktinoiden sind Uran und Thorium am einfachsten zu extrahieren.