Защо лантанидите и актинидите са разделени в периодичната таблица?

Лантанидите са група от елементи, първоначално открити в редки минерали, откъдето идва и името им „редкоземни“. Тъй като елементите в крайна сметка бяха открити по-широко от очакваното, те започнаха да се наричат ​​лантаниди. Лантанидите, заедно с актинидите, заемат два отделни елементни реда на периодичната таблица. И двете са групи от метални елементи.

Местоположение на лантанидите и актинидите в периодичната таблица

В периодичната таблица има два независими реда от елементи, започващи съответно с елемента, чийто атомен номер е 57, който съответства на лантана, и елемента с атомен номер 89, който съответства на актиния. Въпреки че тези два реда са поставени отделно в периодичната таблица, те всъщност съответстват на период в средата на 6 и 7 съответно.

блокът f

Първата от f подчерупките започва да се запълва на 4f, след ниво 6s, което означава, че f подчерупките са двете основни енергийни нива отзад. Общата електронна конфигурация, която съществува в елементите на блок f е (n -2) · f ^1-14 ns ² . Седемте орбитали на f подобвивката побират 14-те електрона, така че f блокът побира 14 елемента.

Ето защо елементите от блока f не принадлежат към конкретна група и по някакъв начин са „вместени“ между групи 3 и 4. Лантанидите са четиринадесетте елемента, открити от церий (Ce), с атомен номер 58, до лутеций (Lu), с атомен номер 71. Като характеристика на лантанидите се откроява, че те имат реактивност, подобна на тази на група 2, които са алкалоземните метали.

Актинидите са 14-те елемента, които варират от торий (Th), с атомен номер 90, до лауренций (Lr), с атомен номер 103. Поднивото 5f в момента е в процес на запълване от елементи, които се откриват или синтезират. В допълнение, от всички елементи, които са част от актинидите, само четири са открити естествено в природата и всички те са радиоактивни елементи.

Както лантанидите, така и актинидите понякога се наричат ​​“вътрешни преходни елементи“.

Използване на лантаниди и актиниди

Лантанидите са широко използвани за увеличаване на твърдостта и здравината на металите. Сред тях се откроява използването на церий, който се смесва с малки количества лантан (La), неодим (Nd) и празеодим (Pr). Тези елементи са били широко използвани в петролната индустрия за рафиниране на суров петрол.

Ербият (Er) и други лантаниди също се използват широко за оптични устройства, като очила за нощно виждане и фосфоресциращи материали, между другото. Що се отнася до актинидите, те са ценен първичен източник, тъй като са радиоактивни. Тези елементи могат да се използват като източници на енергия за различни приложения като сърдечни пейсмейкъри и генериране на енергия за инструменти, които се използват дори при мисии до Луната. От друга страна, уранът и плутоният започнаха да се използват в ядрени оръжия, както и в атомни електроцентрали.

Източници

• 2.23: Лантаниди и актиниди. (2021 г.). Изтеглено на 19 март 2021 г. от https://cutt.ly/vxuZE04
• Актинид – преглед | Научни директни теми. (2021 г.). Извлечено на 19 март 2021 г. от https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/actinide
• Серия Lanthanide – преглед | Научни директни теми. (2021 г.). Извлечено на 19 март 2021 г. от https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/lanthanide-series