Разлика между лантанидите и актинидите

Елементите са групирани в блокове и колони в зависимост от техните химични свойства. Елементи със сходство по химичен състав и свойства се поставят в проксимални колони или подобни блокове. Блокът f, разположен в най-долната част на Периодичната таблица от елементи, е съставен от лантаниди и актиниди. Общите за тези елементи са частично запълнени или напълно заети от черупката. Те се наричат ​​„серия за вътрешен преход“.

Лантанидите

Йохан Галодин открива лантаниди през 1794 г., когато изучава черен минерал, наречен галодонит. Лантанидите са съставени от елементи между барий до хафний и обикновено са обозначени като „редкоземни метали“. Тези метали са сребристо-бели и изобилни в земната кора, като по-леките са по-обилни. Повечето запаси от лантанид могат да бъдат намерени в Китай и да идват в йонни руди от южните провинции на Китай. Основни източници са Bastnasite (Ln FCO3), Monazite (Ln, Th) PO4 и Xenotime (Y, Ln) PO4. След екстракция за основни източници, лантанидите се отделят от други примеси чрез химическо разделяне, фракционна кристализация, йонообменни методи и екстракция на разтворители. В търговската мрежа те се използват за производство на свръхпроводници, части за автомобили и магнити. Обикновено те са нетоксични и не се абсорбират напълно от човешкото тяло.

Електронна конфигурация

Обикновено лантанидите са тривалентни, с няколко изключения. 4f електрони се намират във вътрешността на външните тривалентни електрони. Поради стабилната си структура, след като съединението се образува, то не участва в никаква химическа връзка, което прави процеса на отделянето му предизвикателен. Конфигурацията на електрон 4f предоставя магнитното и оптичното поведение на лантанидните елементи. Това е причината той да може да се използва в катодни лъчи. Други валентни конфигурации за лантаниди са четиривалентни и двувалентни конфигурации. Квадривалентните лантаниди са церий, празеодим и тербий. Двувалентните лантаниди са самарий, европий и итербий.

Химични свойства

Лантанидите се диференцират с това как реагират с въздуха през процеса на окисляване. Тежките лантаниди като гадолиний, скандий и итрий реагират по-бавно от по-леките лантаниди. Има структурна разлика с оксидния продукт, образуван от лантаниди. Тежките лантаниди образуват кубичната модификация, средните лантаниди образуват моноклинната фаза и леките лантаниди за шестоъгълна оксидна структура. Поради това леките лантаниди трябва да се съхраняват в атмосфера на инертен газ, за ​​да се предотврати бързото му окисляване.

Комплексна формация

Лантанидните йони имат високи заряди, което уж благоприятства образуването на комплекси. Отделните йони обаче имат голям размер в сравнение с други преходни метали. Поради това те не образуват комплекси лесно. Във водни разтвори водата е по-силен лиганд от амина; следователно комплекси с амини не се образуват. Някои стабилни комплекси могат да се образуват с CO, CN и органометална група. Стабилността на всеки комплекс е косвено пропорционална на йонните радиуси на лантанидния йон.

актинидите

Актинидите са радиоактивни химични елементи, които заемат f блок на периодичната таблица от елементи. В тази група има 15 елемента, от актиний до Lawrencium (атомен номер 89-103). Повечето от тези елементи са създадени от човека. Поради своята радиоактивност, популярните елементи от тази група, уран и плутоний са били използвани за експлозивни войни като атомно оръжие. Това са токсични химикали, които излъчват лъчи, които произвеждат рак и разрушаване на тъканите. След като се абсорбират, те мигрират към костния мозък и пречат на функцията на мозъка да произвежда кръв. Поради радиоактивността, техните електронни нива са по-малко разбрани в сравнение с лантанидите.

Химични свойства

Актинидите имат множество състояния на окисляване. Тривалентните актиниди са актиний, уран през ейнстеиниум. Те са кристалноподобни и са подобни на лантанидите. Квадривалентните актиниди са торий, проктактиний, уран, нептуний, плутоний и беркелий. Те свободно реагират във водни разтвори, за разлика от лантанидите. В сравнение с лантанидите, актинидите имат пентавалентни, шестовалентни и хептавалентни окислителни състояния. Това позволява образуването на по-високи окислителни състояния чрез отстраняване на периферно разположени електрони в конфигурация 5f.

Комплексна формация

Актинидите са силно радиоактивни и имат силна склонност към образуване на сложни реакции. Поради нестабилните си изотопи, някои актиниди се образуват по естествен път чрез радиоактивен разпад. Това са актиний, торий, проктактиний и уран. При тези процеси на гниене токсичните лъчи. Актинидите са способни на ядрен делене, освобождавайки огромни количества енергия и излишни неутрони. Тази ядрена реакция е жизненоважна при създаването на сложни ядрени реакции. Актинидите са лесно окисляеми. Веднъж изложени на въздух, те се запалват, което ги прави ефективни експлозиви.

резюме

Лантанидът и актинидите се намират в непосредствена близост до таблицата на периодичните елементи. И двете са вътрешни преходни метали, които имат значителни разлики. Лантанидите запълват 4f орбиталите и обикновено са нетоксични за хората. Актинидите, от друга страна, запълват 5f орбитали и са силно токсични, причинявайки различни заболявания, ако случайно се консумират. Актинидите имат различни окислителни състояния, вариращи от двувалентни до хептавалентни окислителни състояния. Те лесно се окисляват и запалват, което ги прави ефективни елементи при създаването на атомни бомби. Лантанидите от друга страна се използват в търговската мрежа за автомобилни части, свръхпроводници и магнити. Актинидите са силно радиоактивни и имат повишена склонност към претърпяване на сложни реакции. За разлика от тях лантанидите имат стабилна електронна конфигурация и не преминават лесно в сложни реакции.