Skillnad mellan lantantider och aktinider

Elementen grupperas i kvarter och kolumner beroende på deras kemiska egenskaper. Element med likhet i kemisk sammansättning och egenskaper placeras i proximala kolumner eller liknande block. F-blocket, som ligger längst ner i det periodiska systemet med element, består av lantanider och aktinider. Gemensamt för dessa element är delvis fyllda eller fullt upptagna f skal. De kallas "inre övergångserien".

lantanider

Johann Galodin upptäckte lantanider 1794 när han studerade ett svart mineral kallat galodonit. Lanthanider består av element mellan Barium och Hafnium och är generellt betecknade som "sällsynta jordartsmetaller". Dessa metaller är silverfärgade och rikliga i jordskorpan, med de lättare som är rikligare. Majoriteten av lantanidreserver finns i Kina och kommer i jonmalm från Kinas sydliga provinser. Huvudkällor är Bastnasit (Ln FCO3), Monazit (Ln, Th) PO4 och Xenotim (Y, Ln) PO4. Efter extraktion för huvudkällor separeras lantanider från andra föroreningar genom kemiska separationer, fraktionerad kristallisation, jonbytesmetoder och lösningsmedelsextraktion. Kommersiellt används de för att producera superledare, bildelar och magneter. De är i allmänhet giftfria och absorberas inte fullständigt av människokroppen.

Elektronisk konfiguration

I allmänhet är lantanider trivalenta, med några få undantag. 4f elektroner ligger inre till yttre trivalenta elektroner. På grund av dess stabila struktur, när föreningen är bildad, deltar den inte i någon kemisk bindning, vilket gör sin separationsprocess utmanande. 4f-elektronkonfigurationen ger det magnetiska och optiska beteendet hos lantanidelementen. Detta är anledningen till att det kan användas i katodstrålerör. Andra valenskonfigurationer för lantanider är quadrivalenta och divalenta konfigurationer. Quadrivalenta lantanider är cerium, praseodym och terbium. Divalenta lantanider är samarium, europium och ytterbium.

Kemiska egenskaper

Lanthanider är differentierade med hur de reagerar med luft genom oxidationsprocessen. Tunga lantanider såsom gadolinium, scandium och yttrium reagerar långsammare än lättare lantanider. Det finns en strukturell skillnad med oxidprodukten bildad från lantanider. Tunga lantanider bildar den kubiska modifieringen, mellersta lantanider bildar den monokliniska fasen och lätta lantanider för en hexagonal oxidstruktur. På grund av detta bör lätta lantanider lagras i en inertgasatmosfär för att förhindra den från snabb oxidation.

Komplexbildning

Lantanidjoner har höga avgifter, vilket förmodligen gynnar bildandet av komplex. Emellertid har enskilda joner en stor storlek jämfört med andra övergångsmetaller. På grund av detta bildar de inte komplex lätt. I vattenlösningar är vatten en starkare ligand än amin; följaktligen bildas inte komplex med aminer. Vissa stabila komplex kan bildas med CO, CN och organometallisk grupp. Stabiliteten hos varje komplex är indirekt proportionell mot lantanidjonens joniska radier.

aktinider

Actinider är radioaktiva kemiska element som upptar f-blocket i det periodiska elementets tabell. Det finns 15 element i denna grupp, från actinium till lawrencium (atomnummer 89-103). De flesta av dessa delar är konstgjorda. På grund av sin radioaktivitet hade populära element i denna grupp, uran och plutonium, använts för explosiv krigföring som atomvapen. Dessa är giftiga kemikalier som avger strålar som producerar cancer och vävnadsförstöring. När de har absorberats migrerar de till benmärgen och stör margenens funktion för att producera blod. På grund av sin radioaktivitet är deras elektroniska nivåer mindre begripliga jämfört med lantanider.

Kemiska egenskaper

Actinider har flera oxidationstillstånd. Trivalent actinider är actinium, uran genom einsteinium. De är kristalllika och liknar lantanider. Quadrivalenta actinider är thorium, protaktinium, uran, neptunium, plutonium och berkelium. Dessa reagerar fritt i vattenhaltiga lösningar, till skillnad från lantanider. Jämfört med lantanider har aktinider en pentavalent, hexavalent och heptavalent oxidationstillstånd. Detta medger bildning av högre oxidationstillstånd genom avlägsnande av perifert belägna elektroner i 5f-konfigurationen.

Komplexbildning

Actinider är mycket radioaktiva och har en stark benägenhet att bilda komplexa reaktioner. På grund av dess instabila isotoper bildas vissa aktinider naturligt genom radioaktivt sönderfall. Dessa är aktinium, thorium, protaktinium och uran. I dessa sönderfallsprocesser, giftiga strålar. Actinider kan kärnfission, som släpper ut stora mängder energi och extra neutroner. Denna kärnreaktion är avgörande för att skapa komplexa kärnreaktioner. Actinider är lättoxiderbara. När de blivit utsatta för luft antändar de att de är effektiva sprängämnen.

Sammanfattning

Lantanid och Actinider ligger nära varandra i tabellen med periodiska element. De är båda inre övergångsmetaller, vilka har betydande skillnader. Lanthanider fyller 4f-orbitalerna och är generellt giftfria för människor. Actinider fyller å andra sidan 5f-orbitaler och är högtoxiska och orsakar olika sjukdomar om de används oavsiktligt. Actinider har varierade oxidationstillstånd som sträcker sig från divalenta till heptavalenta oxidationstillstånd. De oxideras lätt och antändas och gör dem effektiva element för att skapa atombomber. Lanthanider å andra sidan används kommersiellt för bildelar, superledare och magneter. Actinider är mycket radioaktiva och har ökad benägenhet att genomgå komplexa reaktioner. I motsats härtill har lantanider en stabil elektronisk konfiguration och genomgår inte komplexa reaktioner lätt.