ما سبب جميع الأكتنيدات عناصر لينة
هل جميع الأكتنيدات عناصر لينة
نعم جميع الاكتنيدات عناصر لينة
حيث أن الأكتينيدات هي السلسلة الثانية من عناصر الكتلة f ذات التكوين الإلكتروني الطرفي 5f1-14 6d 0-17s2 طاقة الإلكترونات 5f و 6d قريبة من بعضها البعض وبالتالي تدخل الإلكترونات في المدار 5f ، ويتناقص الحجم الذري / نصف القطر الأيوني لأيونات الأكتينيدات الموجبة الثلاثية بشكل مطرد من Th إلى Lw بسبب زيادة الشحنة النووية والإلكترونات التي تدخل المدار الداخلي (n-2) f.
هذا الانخفاض التدريجي في الحجم مع زيادة العدد الذري يسمى انكماش الأكتينيد مثل انكماش اللانثانيد ، بسبب التدريع السيئ للغاية بواسطة 5f إلكترونات ، يكون الانكماش أكبر على طول الفترة.
سبب جميع الأكتنيدات عناصر لينة
تحتوي الأكتينيدات مثل أيونات اللانثانيدات على إلكترونات في المدار f وكذلك مدارات فارغة مثل عناصر كتلة d. عندما يتم امتصاص تردد من الضوء ، ينتج عن انتقال الإلكترون f f لونًا مرئيًا ، وتحتوي الأكتينيدات على محتوى حراري تأين أقل من اللانثانيدات لأن الإلكترونات 5f تكون محمية بشكل أكثر فعالية من الشحنة النووية مقارنة بـ 4f.
وتظهر الأكتينيدات حالات أكسدة متغيرة بسبب فجوة الطاقة الأصغر بين مدارات 5f و 6 d و 7 s. على الرغم من أن 3+ هي حالة الأكسدة الأكثر استقرارًا ، إلا أن حالات الأكسدة الأخرى ممكنة بسبب الحماية الجيدة للإلكترونات f ، وتزداد حالة الأكسدة القصوى أولاً حتى منتصف السلسلة ثم تنخفض ، أي تزداد من +4 لـ Th إلى +5 و +6 و +7 لـ Pa و V و Np ولكنها تنخفض في العناصر التالية .[1]
ما هي الاكتينيدات
يصف تعريف الأكتينيدات مجموعة من العناصر الكيميائية التي تتميز بطبيعتها المشعة
،
ونواتها قادرة على التحلل والتفتت إلى جزيئات أصغر، فالأكتينيدات هي العناصر الخمسة عشر الموجودة في الصف الثاني أسفل الجسم الرئيسي للجدول الدوري ، الفترة السابعة التي تحتوي على الأكتينيدات يكون لونها وردي غامق.
كما أن الأكتينيدات هي عناصر معدنية تبدأ أعدادها الذرية من 89 وتنتهي عند 103، والعنصر الأول في الأكتينيدات هو الأكتينيوم ، ورقمه الذري 89 ورمزه الكيميائي هو Ac. ورثت عائلة الأكتينيدات اسمها من الأكتينيوم ، وهذا يعتبر هو تصنيف الاكينيدات عند النظر إلى
تصنيف العناصر في الجدول الدوري
.
ويوثق الجدول خمسة عشر عنصرًا من عناصر الأكتينيدات ، جنبًا إلى جنب مع عددها الذري وكتلتها. يشير العدد الذري إلى عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرة ، وتحتوي الذرات المشحونة محايدًا على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات ، الكتلة الذرية هي متوسط كتلة الذرة المقاسة بواسطة وحدة الكتلة الذرية .[2]
تشكيل عناصر الاكتينيدات
الأكتينيدات هي عوامل معقدة أفضل من اللانثانيدات نظرًا لصغر حجمها ولكن شحنة نووية أعلى. يمكنهم تكوين مجمعات Pπ أيضًا ، وتنخفض درجة لون البشرة بالترتيب M4 +> MO22 +> M3 +> MO22 +.
وبسبب طاقة التأين المنخفضة ، تكون الأكتينيدات موجبة للكهرباء من اللانثانيدات والأكثر تفاعلية ، وتتفاعل مع الماء الساخن ، وتتفاعل مع العوامل المؤكسدة وتشكل طبقة سالبة ، وتشكيل الهاليدات والهيدرات ، كما أن الأكتينيدات عوامل اختزال قوية.
الخصائص الفيزيائية للأكتينيدات
- كثافة الأكتينيدات: جميع الأكتينيدات باستثناء الثوريوم والأمريسيوم لها كثافة عالية جدًا.
- نقاط انصهار وغليان الأكتينيدات: تتمتع الأكتينيدات بنقاط انصهار عالية إلى حد ما مثل اللانثانيدات ولكن لا يوجد اتجاه محدد في درجة انصهار وغليان اللانثانيدات.
- الخصائص المغناطيسية للأكتينيدات: جميع الأكتينيدات ذات طبيعة مغنطيسية ، والتي تعتمد على وجود إلكترونات غير مقترنة ، ويتم إخماد العزم الزاوي المداري بسبب حماية الإلكترونات 5f بحيث تكون العزم المغناطيسي المرصود أقل من المحسوبة.
-
نظائر
الأكتينيدات
غير مستقرة بشكل عام ،و النظائر لها نفس الأعداد الذرية لأن عدد البروتونات في النواة هو نفسه. - يبدأ العدد الذري للأكتينيدات من 89 وينتهي عند 103.
- تشترك جميع الأكتينيدات في المظهر الجسدي المتماثل ؛ إنها مواد صلبة تنبعث منها بريق فضي.
- حالة الأكسدة العامة لمعظم الأكتينيدات هي + 3.
- الأكتينيدات هي عناصر موجبة للكهرباء ، وتميل إلى فقدان الإلكترونات لتكوين أنواع موجبة الشحنة. هذا ما يفسر سبب كون حالة الأكسدة موجبة ، +3.
- من المعروف أن الأكتينيدات هي مواد صلبة طرية ومطيلة يمكن تقطيعها بسهولة بالسكين.
-
كما أن
جميع الاكتنيدات مشعة
.[1]
استخدامات الاكتينيدات
على الرغم من أن المخاطر مرتبطة بالنشاط الإشعاعي للأكتينيدات ، إلا أن هناك العديد من التطبيقات المفيدة أيضًا ، حيث تستخدم النويدات المشعة في علاج السرطان ، والكيمياء التحليلية ، وفي الأبحاث الأساسية في دراسة الهياكل والآليات الكيميائية ، ويتم استغلال القوة التفجيرية لليورانيوم والبلوتونيوم بشكل جيد في صنع القنابل الذرية ، وفي الواقع ، كانت القنبلة الذرية المخصبة باليورانيوم التي انفجرت فوق اليابان هي أول قنبلة يورانيوم يتم إطلاقها .
وتستخدم التفاعلات النووية لليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239 حاليًا في محطات الطاقة الذرية لتوليد الطاقة الكهربائية ، ويعتبر الثوريوم مفيدًا اقتصاديًا لسبب إمكانية إنتاج اليورانيوم -233 الانشطاري من الثوريوم 232 .
ويستخدم البلوتونيوم 238 في عمليات الزرع في جسم الإنسان لتشغيل جهاز تنظيم ضربات القلب، والتي لا تحتاج إلى الاستبدال لمدة 10 سنوات على الأقل ، يصدر الكوريوم 244 والبلوتونيوم 238 حرارة عند 2.9 وات و 0.57 وات لكل جرام ، على التوالي ، ولذلك ، يتم استخدام الكوريوم والبلوتونيوم كمصادر للطاقة على القمر لتوفير الطاقة الكهربائية لنقل الرسائل إلى الأرض .[2]