Actinoiderna

Actinoids

Actinoids or actinides are 15 consecutive chemical elements in the periodic table from actinium to lawrencium (atomic numbers 89­103)., Som en grupp är de betydligt stora på grund av deras radioaktivitet. Även om flera medlemmar i gruppen, inklusive uran (den mest kända), förekommer naturligt, är de flesta konstgjorda.

både uran och plutonium har använts i atomvapen för deras explosiva kraft och används för närvarande i kärnkraftverk för produktion av elkraft.

dessa element kallas också aktinidelementen., Den internationella unionen för ren och tillämpad kemi, det internationella organ som ansvarar för kemisk nomenklatur, föredrar emellertid termen aktinoid, eftersom ”-ide ” – slutet vanligtvis är reserverat för negativt laddade joner.,

bläddra bland fler ämnen under D-och f-blockelementen

• elektronisk konfiguration av D-blockelementen
• Position i det periodiska systemet
• vissa applikationer av D-och f-blockelementen
• några viktiga föreningar av Övergångselement
• Lanthaniden
• Allmänna egenskaper hos Övergångselementen (D-block)

upptäckt

de första aktinoider som upptäcktes var uran i Pitchblende malm av Klaproth i 1789 och torium av Berzelius i 1829. Aktinium upptäcktes 1899 av André-Louis Debierne, en assistent av Marie Curie.,

plats i periodiska systemet

finns alla aktinoider naturligt?

aktinium, torium, protactinium och uran är de enda aktinoidelement som finns i naturen i betydande utsträckning. De återstående aktinoidelementen, vanligen kallade de transuraniska elementen, är alla konstgjorda genom att bombardera naturligt förekommande aktinoider med neutroner i reaktorer eller med tunga joner i partikelacceleratorer.

torium och uran är de vanligaste aktinoiderna i naturen med respektive masskoncentrationer på 16 ppm och 4 ppm., Uran förekommer oftast i jordskorpan som en blandning av oxider i mineralerna uraninit även känd som pitchblende på grund av dess svarta färg. Överflöd av aktinium i jordskorpan är ca 5 x 10-15%. Aktinium är mestadels närvarande i uraninnehållande, men också i andra mineraler, men i mycket mindre mängd.

egenskaper

• Aktinoider är typiska metaller. Alla är mjuka och har en silverfärgad färg som tarnishes i luften.
• de har relativt hög densitet och plasticitet. Några av dem kan skäras med en kniv.,
• Alla aktinoider är radioaktiva, paramagnetiska med undantag för aktinium, har flera kristallina faser.
• Alla aktinoider är Pyrofora, speciellt när de är finfördelade, det vill säga de antänds spontant vid reaktion med luft.
• tillsammans med radium och transuraniska element är actinium ett av de farligaste radioaktiva gifterna. Den verkliga faran med aktinoidelementen ligger i dessa elements radioaktiva egenskaper. De är sändare av vävnadsförstörande och cancerproducerande strålar (alfa, beta eller gammaradioaktivitet)., Actinium kan ackumuleras och förbli i ytskiktet av skelett. Mindre än en miljonte av ett gram av någon aktinoidisotop kan vara dödlig.

Valens

alla aktinoider, till skillnad från lanthanider, är mycket reaktiva med halogener. Torium är ganska aktivt kemiskt på grund av brist på elektroner på 6D och 5f orbitaler. Protactinium uppvisar två valenstillstånd; +5 är stabil och + 4-tillståndet oxiderar lätt till protactinium (V). Uran har en valens från 3 till 6, den sista är mest stabil.,

Neptunian har valenstillstånd från 3 till 7, vilket samtidigt kan observeras i lösningar. Plutonium uppvisar också valenstillstånd mellan 3 och 7 inklusive och därmed är kemiskt liknar Neptunian och uran. Det är mycket reaktivt och bildar snabbt en oxidfilm i luften.

Americium visar mångfalden från andra aktinoider genom att visa Valens mellan 2 och 6. Valency 3 dominerar i alla efterföljande element upp till lawrencium med undantag för nobelium.

applikationer

• aktinid används oftast i kärnvapen och som bränsle i kärnreaktorer., Den viktigaste isotopen för kärnkraft är uran-235. Denna isotop absorberar starkt termiska neutroner som frigör mycket energi. En fission handling av 1 gram uran-235 omvandlas till ca 1 mW effekt.
• ungefär hälften av det producerade toriumet används som det ljusavgivande materialet i gasmantlar.

det finns en utmaning att utveckla stabila och hållbara aktinoidbärande material som ger säker lagring, användning och slutförvaring.

löste exempel för dig

fråga: hur extraheras aktinoiderna?,

svar: på grund av deras låga överflöd är utvinningen av aktinoider en komplex och en multistep-process. Fluorider av aktinoider, som reduceras med kalcium, magnesium eller barium, används vanligtvis eftersom de är olösliga i vatten och lätt kan separeras av redoxreaktioner. Bland aktinoiderna är uran och torium det enklaste att extrahera.