Aktiniidide ja lantanoidide erinevus

võtme erinevus aktiniidide ja lantaniidide vahel on see, et aktiniidid täidavad elektrone 5f subbitaalideni, samas kui lantanoidid täidavad elektrone kuni 4f subbitaalideni.

Lantaniidid ja aktiniidid esinevad perioodilisustabelis kahes eraldi reas. Seega kuuluvad mõlemad f-blokki. Selle põhjuseks on see, et nende kõige kaugemad elektronid asuvad f-orbitaalides. Seetõttu võime neid nimetada f-ploki elementideks.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on aktiniidid
3. Mis on lantaniidid
4. Kõrvuti võrdlus - Actinides vs Lanthanides tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on aktiniidid?

Aktiniidid on perioodilise tabeli elementide kogum, mille aatomnumbrid on vahemikus 90 kuni 103. Seega on 14 metallelementi, sealhulgas järgmised:

• toorium-Th (Z = 90)
• protaktiinium Pa (91)
• uraan U (92)
• neptuunium Np (93)
• plutoonium Pu (94)
• Americium Am (95)
• curium Cm (96)
• berkelium Bk (97)
• kaliforniumi Cf (98)
• einsteinium Es (99)
• fermium Fm (100)
• mendelevium Md (101)
• ühik Ї 102
• lawrencium Lr (103).

Nimetame neid f-ploki elementideks; kuna nende lõplikud elektronid asuvad f-alamorbitaalis. Kõik aktiniidid on ebastabiilsed; seetõttu on kõik radioaktiivsed. Kuna need on metallid, on nad väga elektropositiivsed. Lisaks on need tihedad metallid ja leidub arvukalt allotroone. Need metallid õhus kergesti tuhmuvad ja reageerivad keeva veega või lahjendatud happega, eraldades vesiniku gaasi.

Joonis 01: Aktiniidi asukoht perioodilises tabelis

Nagu teised metallid, võivad nad moodustada ka mittemetalliliste elementidega ühendeid. Lisaks võime looduskeskkonnas leida aktiniide, ehkki mõned neist on väga haruldased. Näiteks leidub Kanadas leiukohtadena uraani ja tooriumi. Radioaktiivsuse tõttu on enamik aktiniide kasulik tuumaenergia tootmisel. Saame sünteesida aktiniidielemente, et neid erinevatel eesmärkidel kasutada. Peale selle on mõned neist kasulikud meditsiinilisel otstarbel, mineraalide tuvastamiseks, neutronradiograafiaks jne.

Mis on lantaniidid?

Lantaniidid sisaldavad elemente aatomnumbriga 57 kuni 71. Metallilisi elemente on 15. Need elemendid hõlmavad järgmist:

• lantaan La (57)
• tseerium Ce (58)
• Praseodüüm Pr (59)
• neodüüm Nd (60)
• prometaanium Pm (61)
• samarium Sm (62)
• Europium Eu (63)
• Gadoliinium Gd (64)
• Terbium Tb (65)
• düsproosium Dy (66)
• Holmium Ho (67)
• ütrium Er (68)
• tuulium Tm (69)
• ytterbium Yb (70)
• Luteetsium Lu (71).

Need kuuluvad perioodilise tabeli f-plokki; seega täituvad lõplikud elektronid 4f alamorbitaali. Seal katavad 4f orbitaale muud alamorbitaalid ja lantaniidide keemia erineb aatomi suuruse tõttu. Need näitavad +3 oksüdatsiooni olekut. Lisaks väheneb perioodilisustabelis reas vasakult paremale +3 lantaniidiioonide suurus ja seda nimetatakse lantaniidi kokkutõmbumiseks.

Joonis 02: Lantaniidide paiknemine perioodilises tabelis

Lisaks on lantaniidid hõbedased metallid, mis reageerivad õhus oleva hapnikuga hõlpsalt oksiidide moodustamiseks. Need on väga reaktiivsed, suhteliselt pehmed metallid, millel on kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Samuti moodustavad nad mittemetallidega hõlpsasti ioonseid ühendeid. Lahjendatud happe või veega reageerimisel tekitavad lantaniidid vesinikku.

Peale selle on neil elementidel paarimata elektronid (välja arvatud luteetsium), mis vastutavad nende paramagnetiliste omaduste eest. Veelgi enam, me nimetame neid haruldaste muldmetallideks, kuna neid on maapinnal vähe. Kuigi neid on harva, on nendest elementidest palju kasutusviise. Seega on need kasulikud katalüsaatoritena klaasi tootmisel, naftas jm. Lisaks on need kasulikud magnetides, fosforites, lampides, ülijuhtides, optoelektroonilistes rakendustes jne..

Mis vahe on aktiniididel ja lantanoididel?

Aktiniidid on perioodiliste tabelite elementide kogum, mille aatomnumbrid on vahemikus 90–103, samas kui lantaniidid on perioodiliste tabelite elementide kogum, mille aatomnumbrid on 57–71. Aktiniidide ja lantaniidide peamine erinevus on see, et aktiniidid täidavad elektrone kuni 5f sub-orbitaali, samas kui lantaniidid täidavad elektrone kuni 4f sub-orbitaalideni. Pealegi on kõik aktiniidid radioaktiivsed, kuid lantaniidid mitte (välja arvatud prometaanium). Teise erinevusena aktiniidide ja lantaniidide vahel võime öelda, et lantaniididel on maksimaalne oksüdatsiooniseisund +4, samas kui aktiniididel on oksüdatsiooni olekud +3, +4, +5, +6 ja +7..

Allpool on infograafik esitatud võrdluskokkuvõte aktiniidide ja lantaniidide erinevuse kohta.

Kokkuvõte - aktiniidid vs lantaniidid

Aktiniidid on perioodiliste tabelite elementide kogum, mille aatomi numbrid on vahemikus 90 kuni 103, samas kui lantaniidid on perioodiliste tabelite elementide kogum, mille aatomnumbrid on 57 kuni 71. Seetõttu on nende võtme erinevus nende elektronide konfiguratsioonis. Seetõttu on aktiniidide ja lantaniidide peamine erinevus selles, et aktiniidid täidavad elektrone 5f subbitaalideni, samas kui lantanoidid täidavad elektrone kuni 4f subbitaalideni.

Viide:

1. Libretekstid. “Lantaniidid: omadused ja reaktsioonid.” Keemia LibreTexts, Riiklik Teadusfond, 26. november 2018. Saadaval siin 
2. Libretekstid. "Aktiniidid." Keemia LibreTexts, Riiklik Teadusfond, 26. november 2018. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. Aktiniidilaud (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu  
2. “OrgChem MainGrp huvipakkuvad metallidDPSderiveeritud” autor Leprof 7272 - Oma töö, (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu