Актинид

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Актинидите в периодичната система

Актинидите са група от 15 химични елемента с последователни атомни номера, започващи от актиний (атомен номер 89) и завършващи с лоуренсий (атомен номер 103). Всички елементи в групата са радиоактивни. В семейството на актинидите спадат най-тежките химически елементи, които следват в периодичната система след актиния: торий, уран, протактиний, нептуний, америций, кюрий, берклий, калифорний, айнщайний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий и плутоний. Всички актиниди претърпяват самоволно радиоактивно разпадане.

Символ Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Име Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Айнщайний Фермий Менделеевий Нобелий Лоуренсий
Маса 227,02 232,03 231,03 238,02 237,04 241 243 247 249 251 254 257 258 259 260

Получаване[редактиране | редактиране на кода]

Уран
Торий

По обикновените методи били са открити само три от всички тези елементи – протактиният (1917 г.), торият (1828 г.) и уранът (1789 г.). Другите са били получени изкуствено. Получаването на чистите метали изисква предварително да се разделят природните съединения едни от други. За целта се използват различни физикохимични и физични методи, основаващи се на различията в разтворимостта, в адсорбционните и йонообменните свойства, стабилността на комплексните съединения и др. От изолираните съединения се получават чистите метали чрез методите на:

  • електролиза на техни стопени хлориди
  • електролиза на CeO2 (цериев диоксид) в стопен CeF3 (цериев III флуорид)
  • редукция на безводни хлориди с натрий или магнезий
  • ядрени реакции

Разпространение[редактиране | редактиране на кода]

Земната кора, съдържа значителни количества торий (6×10-50) и уран (2×10-50). Незначителни количества от двата химични елемента влизат в състава на такива разпространени скали като гранитите. Богати на торий и уран минерали се срещат твърде рядко. Най-известни минерали са торитът (ThSiO4) и уранинитът (U3O8 / UO2UO3).

Физични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Актинидите проявяват метални свойства, но поради особената близост на 5f- и 6d-орбиталите в енергетично отношение те проявяват свойства, много близки до тези на d-елементите. Това довежда до включването на по-голям брой електрони от по-вътрешните слоеве в химичните връзки и до появата на по-високи степени на окисление.

Електросъпротивлението, плътността и стандартния електроден потенциал нарастват в посока от ляво надясно по периода на периодичната система (от торий към менделевий). Торият и уранът са бели блестящи метали със сивкав или синкав оттенък, доста са меки и се поддават лесно на механична обработка.

Химични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Актинидите се характеризират с висока активност, която обаче е по-слаба от тази на алкалните и алкалоземните метали. Стабилни са на сух въздух, но в присъствие на влага се окисляват (почти всички, освен Th) и се покриват с корица от оксиди или нитриди. Всички реагират с водата, а взаимодействието с основи е не е типично. При сплавяне с други метали се получават интерметални съединения. С киселини реагират бурно и енергично. При повишени температури се съединяват енергично и с халогените, кислорода, сярата, азота и въглерода. Характерно за тях е, че поглъщат големи количества водород.

Проявяват от втора до шеста валентност, но главно трета. Максималното шествалентно състояние на актинидите е най-устойчиво при урана и характерността му се намалява по реда U-Np-Pu. Петвалентните актиниди са сравнително малко изучени и са характерни главно за протактиния, но отчасти и за уран, нептуний и плутоний. Четвъртата валентност е характерна за тория, като играе значителна роля в химията и на редица други актиниди. Тривалентното състояние е типично за кюрия, америция и отчасти за плутония.

Използване[редактиране | редактиране на кода]

В днешно време практическото значение на актинидите е свързано почти изключително с проблемите около използването на вътрешноатомната енергия. Макар че химията на тези елементи се изучава усилено, все пак не се публикуват много резултати от изследванията[1].[2]

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Некрасов, В. Борис. Курс по обща химия. София, Държавно издателство "Наука и изкуство", 1962. с. 576 – 587.
  2. Лазаров, Добри. Неорганична химия. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридски“, 2014. ISBN 9789540738192. с. 390 – 401.