Forskjellen mellom lantantider og actinider

Elementer grupperes i blokker og kolonner avhengig av deres kjemiske egenskaper. Elementer med likhet i kjemisk sammensetning og egenskaper plasseres i proksimale kolonner eller lignende blokker. F-blokken, som ligger nederst i det periodiske elementet, består av lanthanider og aktinider. Felles for disse elementene er delvis fylt eller fullt opptatt f skall. De kalles "indre overgangs-serien".

lanthanides

Johann Galodin oppdaget lanthanider i 1794 da han studerte et svart mineral kalt galodonitt. Lantanider består av elementer mellom Barium og Hafnium og er generelt betegnet som "sjeldne jordmetaller". Disse metaller er sølvfarget og rikelig i jordskorpen, med de lettere som er mer rikelig. Flertallet av lanthanidreserver kan finnes i Kina og kommer i ioniske malmer fra Kinas sørlige provinser. Hovedkilder er Bastnasite (Ln FCO3), Monazite (Ln, Th) PO4 og Xenotime (Y, Ln) PO4. Etter ekstraksjon for hovedkilder skilles lantanider fra andre urenheter gjennom kjemiske separasjoner, fraksjonskrystallisering, ionbyttermetoder og løsningsmiddelekstraksjon. Kommercielt er de vant til å produsere superledere, bildeler og magneter. De er generelt giftfri og absorberes ikke fullt av kroppen.

Elektronisk konfigurasjon

Generelt er lantanider trivalente, med noen få unntak. 4f elektroner ligger interiør til ytre trivalente elektroner. På grunn av sin stabile struktur, når forbindelsen er dannet, deltar den ikke i noen kjemisk binding, noe som gjør separasjonsprosessen utfordrende. 4f elektronkonfigurasjonen gir den magnetiske og optiske oppførelsen av lantanidelementene. Dette er grunnen til at det kan benyttes i katodestrålerør. Andre valensekonfigurasjoner for lantanider er quadrivalente og divalente konfigurasjoner. Quadrivalente lanthanider er cerium, praseodym og terbium. Divalente lanthanider er samarium, europium og ytterbium.

Kjemiske egenskaper

Lantanider er differensiert med hvordan de reagerer med luft gjennom oksidasjonsprosessen. Tunga lantanider som gadolinium, scandium og yttrium reagerer langsommere enn lysere lantanider. Det er en strukturell forskjell med oksydproduktet dannet fra lantanider. Tunga lantanider danner den kubiske modifikasjonen, mellomliggende lantanider danner den monokliniske fasen og lette lantanider for en sekskantoksydstruktur. På grunn av dette bør lette lantanider lagres i en inert gassatmosfære for å hindre den fra rask oksidasjon.

Kompleks formasjon

Lantanidioner har høye kostnader, som formentlig favoriserer dannelsen av komplekser. Imidlertid har enkelte ioner en stor størrelse sammenlignet med andre overgangsmetaller. På grunn av dette danner de ikke komplekser lett. I vannløsninger er vann en sterkere ligand enn amin; Derfor blir ikke komplekser med aminer dannet. Noen stabile komplekser kan dannes med CO, CN og organometallisk gruppe. Stabiliteten til hvert kompleks er indirekte proporsjonal med ioniske radier av lantanidionet.

oktinidene

Actinider er radioaktive kjemiske elementer som opptar f-blokken i det periodiske elementets tabell. Det er 15 elementer i denne gruppen, fra actinium til lawrencium (atomnummer 89-103). De fleste av disse elementene er menneskeskapte. På grunn av sin radioaktivitet, var populære elementer i denne gruppen, uran og plutonium blitt brukt til eksplosiv krigføring som atomvåpen. Disse er giftige kjemikalier som avgir stråler som produserer kreft og vevs ødeleggelse. Når de er absorbert, migrerer de til beinmarg og forstyrrer marvens funksjon for å produsere blod. På grunn av deres radioaktivitet er deres elektroniske nivåer mindre forstått enn lantanider.

Kjemiske egenskaper

Actinider har flere oksidasjonstilstander. Trivalente actinider er actinium, uran gjennom einsteinium. De er krystalllignende og ligner på lantanider. Quadrivalente actinider er thorium, protactinium, uran, neptunium, plutonium og berkelium. Disse reagerer fritt i vandige løsninger, i motsetning til lanthanider. Sammenlignet med lantanider har aktinider en pentavalent, seksavalent og heptavalent oksidasjonstilstand. Dette tillater dannelse av høyere oksidasjonstilstander ved fjerning av perifert lokaliserte elektroner i 5f-konfigurasjonen.

Kompleks formasjon

Actinider er svært radioaktive og har en sterk tilbøyelighet til å danne komplekse reaksjoner. På grunn av dets ustabile isotoper dannes noen actinider naturlig ved radioaktivt henfall. Disse er actinium, thorium, protactinium og uran. I disse forfallsprosessene, giftige stråler. Actinider er i stand til kjernefysisk fisjon, og frigjør enorme mengder energi og ekstra nøytroner. Denne kjernereaksjonen er avgjørende for å skape komplekse kjernereaksjoner. Actinider er lett oksyderbare. Når de er utsatt for luft, antenner de å lage dem effektive sprengstoff.

Sammendrag

Lantanid og Actinides ligger i umiddelbar nærhet i tabellen med periodiske elementer. De er begge indre overgangsmetaller, som har betydelige forskjeller. Lantanider fyller 4f-orbitaler og er generelt ikke-giftige for mennesker. Actinides, derimot, fyller 5f orbitaler og er svært giftige og forårsaker ulike sykdommer hvis de forbrukes ved et uhell. Actinider har varierte oksidasjonstilstander som spenner fra divalente til heptavalente oksidasjonstilstander. De oksiderer lett og antenner som gjør dem effektive elementer i å skape atombomber. Lantanider derimot er kommersielt brukt til bildeler, superledere og magneter. Actinider er svært radioaktive og har økt tilbøyelighet til å gjennomgå komplekse reaksjoner. Derimot har lantanider en stabil elektronisk konfigurasjon og gjennomgår ikke komplekse reaksjoner lett.