Różnica między lantanowcami i aktynidami

Elementy są pogrupowane w bloki i kolumny w zależności od ich właściwości chemicznych. Elementy o podobieństwie w składzie chemicznym i właściwościach są umieszczane w bliższych kolumnach lub podobnych blokach. Blok F, zlokalizowany w dolnej części okresowej tabeli elementów, składa się z lantanowców i aktynidów. Wspólne dla tych elementów są częściowo wypełnione lub w pełni zajęte. Nazywane są „wewnętrzną serią przejściową”.

Lantanowce

Johann Galodin odkrył lantanowce w 1794 roku, kiedy studiował czarny minerał o nazwie Galodonit. Lantandy składają się z elementów między bariem do hafnium i są ogólnie oznaczone jako „metale ziem rzadkich”. Te metale są srebrzysto-białe i obfite w skorupie Ziemi, przy czym lżejsze są bardziej obfite. Większość rezerw lantanidowych można znaleźć w Chinach i pochodzi z rud jonowych z południowych prowincji Chin. Główne źródła to bastnasite (ln fco3), monazit (ln, th) PO4 i ksenotim (y, ln) PO4. Po ekstrakcji dla głównych źródeł lantandy są oddzielone od innych zanieczyszczeń poprzez separacje chemiczne, krystalizację ułamkową, metody wymiany jonów i ekstrakcję rozpuszczalnika. W handlu są używane do produkcji nadprzewodników, części samochodowych i magnesów. Na ogół są nietoksyczne i nie są całkowicie wchłaniane przez ludzkie ciało.

Elektroniczna Konfiguracja

Zasadniczo lantanowce są trójwartościowe, z kilkoma wyjątkami. Elektrony 4F leżą wnętrze do zewnętrznych trójwartościowych elektronów. Ze względu na stabilną strukturę, po utworzeniu związku nie bierze udziału w żadnym wiązaniu chemicznym, co czyni proces separacji. Konfiguracja elektronów 4F zapewnia zachowania magnetyczne i optyczne elementów lantanowców. To jest powód, dla którego można go wykorzystać w rurkach katodowych. Inne konfiguracje wartościowości dla lantanidów to konfiguracje czterokrotne i zróżnicowane. Czterowartościowe lantandy to cerium, praseodymu i terbum. Dyspolitalne lantanowce to Samarium, Europium i Ytterbium.

Właściwości chemiczne

Lantandy są zróżnicowane z tym, jak reagują z powietrzem poprzez proces utleniania. Ciężkie lantanidy, takie jak gadolin, Scandium i Yttrium React wolniejsze niż lżejsze lantanki. Istnieje różnica strukturalna z produktem tlenku utworzonym z lantanowców. Ciężkie lantandy tworzą modyfikację sześcienną, środkowe lantanowce tworzą fazę monokliniczną i lekkie lantanowce dla sześciokątnej struktury tlenku. Z tego powodu lekkie lantanowce powinny być przechowywane w obojętnej atmosferze gazu, aby zapobiec szybkiemu utlenianiu.

Złożona formacja

Jony lantanowskie mają wysokie ładunki, które podobno sprzyjają tworzeniu się kompleksów. Jednak poszczególne jony mają duży rozmiar w porównaniu z innymi metaliami przejściowymi. Z tego powodu nie tworzą łatwo kompleksów. W roztworach wodnych woda jest silniejszym ligandem niż aminą; stąd kompleksy z aminami nie są tworzone. Niektóre stabilne kompleksy można uformować z CO, CN i grupy organometalicznej. Stabilność każdego kompleksu jest pośrednio proporcjonalna do promieni jonowych jonu lantanowca.

Actinides

Actinides to radioaktywne pierwiastki chemiczne, które zajmują blok f okresowy tabeli pierwiastków. W tej grupie znajduje się 15 elementów, od Actinium do Lawrenciego (liczba atomowa 89-103). Większość z tych elementów jest wykonana przez człowieka. Ze względu na radioaktywność, popularne elementy tej grupy, uran i pluton były używane do wybuchowej wojny jako broń atomowa. Są to toksyczne chemikalia, które emitują promienie, które wytwarzają raka i niszczenie tkanek. Po wchłanianiu migrują do szpiku kostnego i zakłócają funkcję szpiku, aby wytwarzać krew. Ze względu na ich radioaktywność ich poziomy elektroniczne są mniej rozumiane w porównaniu z lantanowcami.

Właściwości chemiczne

Actinides ma wiele stanów utleniania. Aktynidy trójwartościowe to aktynium, uran przez einstein. Są podobne do kryształów i są podobne do lantanowców. Czterowartościowe aktynidy to tor, Protactinium, Uran, Neptunium, pluton i Berkelium. Te swobodnie reagują w roztworach wodnych, w przeciwieństwie do lantanów. W porównaniu z lantanowcami, aktynidy mają pentalalentne, sześciowciwene i heptavalencyjne stany utleniania. Pozwala to na tworzenie wyższych stanów utleniania poprzez usunięcie peryferyjnie zlokalizowanych elektronów w konfiguracji 5F.

Złożona formacja

Aktynidy są wysoce radioaktywne i mają silną skłonność do tworzenia złożonych reakcji. Ze względu na niestabilne izotopy niektóre aktynidy powstają naturalnie przez rozkład radioaktywny. Są to aktynium, toro, protactinium i uran. W tych rozkładających się procesach promienie toksyczne. Aktynidy są zdolne do rozszczepienia jądrowego, uwalniając masywne ilości energii i dodatkowych neutronów. Ta reakcja jądrowa jest niezbędna w tworzeniu złożonych reakcji jądrowych. Aktynides można łatwo utleniać. Po wystawieniu na powietrze rozpalają je skuteczne materiały wybuchowe.

Streszczenie

Lantanowska i aktynki leżą w bliskiej odległości w tabeli elementów okresowych. Są oba wewnętrzne metale przejściowe, które mają znaczące różnice. Lantanowce wypełniają orbitale 4F i są na ogół nietoksyczne dla ludzi. Z drugiej strony aktynki wypełniają orbitale 5F i są wysoce toksyczne, powodując różne choroby, jeśli są przypadkowo spożywane. Aktynidy mają różnorodne stany utleniania, od stany zróżnicowania po heptawlencyjne stany utleniania. Są łatwo utleniają się i zapalają, czyniąc je skutecznymi elementami w tworzeniu bomb atomowych. Z drugiej strony lantandy są używane w handlu do części samochodowych, nadprzewodników i magnesów. Aktynidy są wysoce radioaktywne i mają zwiększoną skłonność do poddania się złożonymi reakcjami. Natomiast lantandy mają stabilną konfigurację elektroniczną i nie są łatwo poddawane złożonemu reakcjom.