Dette er den fjerde artikel for at fejre “det Internationale År for det Periodiske system over Kemiske Grundstoffer (IYPT2019)” af de Forenede Nationers generalforsamling og UNESCO. Læs den forrige artikel her, og hold dig opdateret uran er kun et af actinidelementerne, der udgør en betydelig del af det periodiske bord – af de 118 kendte og navngivne elementer består de 15 elementer (atomnummer 89 -103)., Sammen med familien af lanthaniderne er de iøjnefaldende placeret under hovedparten af elementerne i tabellen.
hvordan actiniderne fik der er en lang historie; Deres opdagelse spænder over næsten 200 år.
sammen med et lanthanid (promethium) er alle actiniderne radioaktive. To af dem, thorium og uran, har tilstrækkeligt store halveringstider-14.05 milliarder år for 232Th, og 4.47 milliarder år for 238U-for dem at have overlevet på jorden i betydelige mængder., De var godt etableret af Mendeleev tid, som thorium blev opdaget af Berzelius i 1829, og Klaproth opdaget uran, endnu tidligere, i 1789, med metallisk uran først blive isoleret i 1841. Deres atommasserne var kendt helt præcist ved 1871 (Th = 231, U = 240) og tilstrækkeligt af deres kemi var kendt for Mendeleev at placere thorium i Gruppe IV og uran i Gruppe VI. I virkeligheden, plutonium også forekommer i jorden i helt små mængder, på omkring en del i 1011 i begblende, den vigtigste malm af uran.,
der blev ikke identificeret flere actinider før 1899 (actinium) og 1913 (protactinium). Protactiniumforbindelser blev hurtigt fundet at have en (+5) staten, hvilket tyder på, at det hørte til i Gruppen V. På dette tidspunkt var det kendt, at thorium er kemi var begrænset til +4 oxidationstrin, som zirconium i Gruppe IV (og ikke meget var kendt om hafnium på det tidspunkt, da det ikke blev opdaget før 1923). Uran, der var kendt for at have forbindelser i flere oxidationstrin +3, +4, +5 og +6 (en egenskab ved overgangen metaller), så det var naturligt at sætte det i Gruppen VI under Mo og W., En anden tæt parallel var dannelsen af Dio .o Ion 2+, svarende til 2+ (m = Mo,.).
Så på sit udseende i 1938, Emeleus og Anderson ‘s” Moderne Aspekter af Uorganiske Kemi ” (som var at blive den førende uorganisk kemi, lærebog om dagen), som er trykt Periodisk Tabel på side 2, som viste, at de fire kendte actinider (selv om de ikke henvise til dem som, der) Ac, Th, Pa, og U i grupper III-VI, hhv. 1938 var det år, hvor Hahn og Strassman opdaget nuklear fission når uranatomer blev bombarderet med neutroner., Dette førte til, at de britiske og amerikanske regeringer oprettede programmer til undersøgelse af atomvåben, der udviklede sig til Manhattan-projektet.
1940 så synteser af neptunium (93) og plutonium (94) gennem bombardement af uran-atomer med neutroner. Glenn Seaborg var ansvarlig for syntesen af plutonium og førte forsøgene på at gøre tungere elementer. Dette blev opnået i 1944 med synteserne af americium (95) og curium (96). Til at begynde med var Seaborgs gruppe imidlertid ikke i stand til at identificere disse to nye elementer; de antog, at de var homologer af Ir og Pt, elementerne over dem i versionen af det periodiske system, der dengang var aktuelt.,
så havde Seaborg den afgørende indsigt, at i stedet for at være en tungere slags overgangsmetal, der involverer fyldning af d-orbitaler, var actinium og dets efterfølgende elementer faktisk en heaver version af lanthaniderne, hvor 5f elektroniske subshell blev fyldt. Når de indså, at Am og Cm dannede lanthanidlignende +3 ioner, var de i stand til at adskille dem i overensstemmelse hermed. Seaborg opfandt udtrykket ‘actinides’, svarende til ‘lanthanides’, opkaldt efter det første element i serien, som en generisk titel for disse elementer., Han testede sin ID.på kolleger, som var skeptiske og fortalte ham, at hvis han offentliggjorde den, ville han skade sit ry som kemiker. Som Seaborg senere bemærkede, havde han ikke et ry at tabe, så han gik videre og offentliggjorde det (i kemiske og tekniske nyheder).
begivenheder har vist sig Seaborg ret. Efterhånden som flere og flere af disse syntetiske elementer blev oprettet, viste undersøgelser, at deres mest stabile o .idationstilstand faktisk var +3. Et eksempel på, hvordan deres adfærd spejlede lanthaniderne, er tilvejebragt af nobelium, element 102., Det tilsvarende lanthanid til nobelium er ytterbium, og der er en betydelig kemi i +2-tilstanden for dette element. Faktisk er +2-tilstanden den mest stabile for nobelium; dens ion i vandig opløsning er No2+(a.).succesen med Seaborgs ‘actinid’ – hypotese betyder ikke, at placeringen af lanthaniderne og actiniderne er afgjort. Fra 1960 ‘ erne fortsatte forskere med at forsøge at syntetisere nye elementer for at besætte det periodiske bord efter actiniderne., På trods af det faktum, at halveringstiden for disse syntetiske elementer blev kortere og kortere, blev for nylig serien af elementer efter actiniderne afsluttet med det 118.element, Oganesson (og). Deres synteser er nu bekræftet, og alle har fået navne.
ligesom folk har argumenteret for, at lutetium blev omfordelt til gruppe 3 i det periodiske bord, så er det blevet foreslået, at La .rencium (103) også tilhører gruppe 3.
en opgavegruppe diskuterer sagen med det formål at fremsætte henstillinger til International Union for Pure and Applied Chemistry (IUPAC).,
debatten om repositionering la .rencium fortsætter.
nogle aktinider – især uran og i mindre grad plutonium – har særlig vigtige anvendelser inden for energiproduktion som nukleart brændsel. Selvom deres radioaktivitet er en ekstra komplikation, har de den store fordel at generere energi uden anvendelse af kulstofbaserede brændstoffer og deres deraf følgende bidrag til kuldio .idniveauer og den forbedrede drivhuseffekt (aka ‘global opvarmning’). Processen er ikke uden risiko, mest berømt den 26. April 1986, hvor en fejl i driften af nej., 4 reaktor på Tjernobyl kraftværk i Ukraine førte til en brand og eksplosioner involverer sin grafit moderator, og forårsager en flugt af radioaktivt affald i atmosfæren. Konstant årvågenhed er prisen på sikkerhed.