锕系元素的性质和反应

周期表底部是一组特殊的金属放射性元素,称为锕系元素或类锕系元素。这些元素在元素周期表上通常被认为是从原子序数89到原子序数103,它们具有有趣的性质,在核化学中起着关键作用。...

周期表底部是一组特殊的金属放射性元素,称为锕系元素或类锕系元素。这些元素在元素周期表上通常被认为是从原子序数89到原子序数103,它们具有有趣的性质,在核化学中起着关键作用。

Periodic Table of the Chemical Elements

位置

现代元素周期表的主体下方有两行元素。锕系元素是这两行底部的元素,而最上面一行是镧系元素。这两行元素放在主表的下面,因为它们不适合设计,而不会使表变得混乱和非常宽。

然而,这两排元素是金属,有时被认为是过渡金属族的子集。事实上,镧系元素和锕系元素有时被称为内过渡金属,指的是它们的性质和在表中的位置。

在周期表中放置镧系元素和锕系元素的两种方法是将它们与过渡金属一起放在相应的行中,这使周期表变得更宽,或者将它们膨胀,形成一个三维周期表。

元素

有15个锕系元素。锕系元素的电子构型利用f亚级,d-块元素lawrencium除外。根据你对元素周期性的解释,这个系列从锕或钍开始,一直到镧。锕系元素系列中的常见元素列表为:

  • 锕(Ac)
  • 钍(钍)
  • 锕前体(Pa)
  • 铀(U)
  • 镎(Np)
  • 钚(Pu)
  • 镅(Am)
  • 库仑(厘米)
  • 伯克利厄姆(Bk)
  • 加利福尼亚(Cf)
  • 爱因斯坦(Es)
  • 费米(Fm)
  • 门捷列维(医学博士)
  • 诺贝尔奖(无)
  • 劳伦西姆(Lr)

大量

在地壳中发现数量可观的唯一两种锕系元素是钍和铀。铀订单中含有少量钚和镎。锕和锕前体是某些钍和铀同位素的衰变产物。其他锕系元素被认为是合成元素。如果它们是自然发生的,则是较重元素衰变方案的一部分。

共同属性

锕系元素具有以下特性:

  • 都是放射性的。这些元素没有稳定的同位素。
  • 锕系元素具有高度的电正性。
  • 金属在空气中容易变色。这些元素是自燃的(在空气中自燃),特别是作为细粉末。
  • 锕系元素是具有独特结构的致密金属。可以形成许多同素异形体钚至少有六种同素异形体。锕是个例外,它的晶相较少。
  • 它们与沸水或稀酸反应释放氢气。
  • 锕系金属往往相当软。有些可以用刀切割。
  • 这些元素具有延展性和延展性。
  • 所有锕系元素都是顺磁性的。
  • 所有这些元素都是银色金属,在室温和压力下是固态的。
  • 锕系元素直接与大多数非金属结合。
  • 锕系元素依次填充5f子级。许多锕系金属具有d-块和f-块元素的性质。
  • 锕系元素显示几种价态,通常比镧系元素多。大多数易于杂交。
  • 锕系元素(An)可通过在1100-1400℃下用Li、Mg、Ca或Ba蒸汽还原AnF3或AnF4来制备。

使用

在大多数情况下,我们在日常生活中并不经常遇到这些放射性元素。在烟雾探测器中发现了镅。钍是在煤气罩中发现的。锕在科学和医学研究中用作中子源、指示剂和伽马源。锕系元素可用作掺杂剂,使玻璃和晶体发光。

锕系元素的主要用途是能源生产和国防行动。锕系元素的主要用途是用作核反应堆燃料和生产核武器。锕系元素有利于这些反应,因为它们容易发生核反应,释放出难以置信的能量。如果条件合适,核反应可以变成链式反应。

来源

  • 费米,“原子序数大于92的元素的可能产生”,《自然》,第133卷。
  • 《元素:宇宙中每一个已知原子的视觉探索》,《黑狗与勒文塔尔》。
  • 格林伍德,诺曼N.和恩肖,艾伦。《元素化学》,第二版。巴特沃斯·海因曼。

  • 发表于 2021-09-15 13:27
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  • 分类:化学

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