Cet article est le quatrième à commémorer l ‘” Année internationale du tableau périodique des éléments chimiques (IYPT2019) » par L’Assemblée Générale des Nations unies et L’UNESCO. Lisez l’article précédent ici et restez à l’écoute
L’Uranium n’est qu’un des éléments actinides, qui constituent une partie importante du tableau périodique – des 118 éléments connus et nommés, ils comprennent 15 éléments (numéros atomiques 89 -103)., Avec la famille des lanthanides, ils sont visiblement placés sous la majeure partie des éléments du tableau.
comment les actinides y sont arrivés est une longue histoire; leur découverte s’est étendue sur près de 200 ans.
avec un lanthanide (prométhium), tous les actinides sont radioactifs. Deux d’entre eux, le thorium et l’uranium, ont des demi-vies suffisamment grandes – 14,05 milliards d’années pour 232Th, et 4,47 milliards d’années pour 238U – pour qu’ils aient survécu sur Terre en quantités considérables., Ils étaient bien établis à L’époque de Mendeleïev, car le thorium a été découvert par Berzelius en 1829 et Klaproth a découvert l’uranium encore plus tôt, en 1789, l’uranium métallique étant isolé pour la première fois en 1841. Leurs masses atomiques étaient connues avec assez de précision en 1871 (Th = 231, U = 240) et suffisamment de leur chimie était connue pour que Mendeleïev place le thorium dans le groupe IV et l’uranium dans le groupe VI. en fait, le plutonium se trouve également dans la terre en quantités absolument infimes, à environ une partie en 1011 dans la pitchblende, ,
plus aucun actinide n’a été identifié avant 1899 (actinium) et 1913 (protactinium). On a rapidement découvert que le Protactinium avait un état (+5), suggérant qu’il appartenait au groupe V. à cette époque, on savait que la chimie du thorium se limitait à l’état d’oxydation +4, comme le zirconium dans le Groupe IV (on ne savait pas grand-chose sur l’hafnium à cette époque, car il n’a été découvert qu’en 1923). L’Uranium était connu pour avoir des composés dans de multiples états d’oxydation +3, +4, +5 et +6 (une caractéristique des métaux de transition), il était donc naturel de le placer dans le groupe VI en dessous de Mo et W., Un autre parallèle proche était la formation de l’ion dioxo 2+, similaire à 2+ (M = Mo, W).
ainsi, lors de son apparition en 1938, « Modern Aspects of Inorganic Chemistry » D’Emeleus et Anderson (qui allait devenir le principal manuel de chimie inorganique de l’époque) a imprimé un tableau périodique à la page 2 qui montrait les quatre actinides connus (bien qu’ils ne les désignent pas comme cela) Ac, Th, Pa et U dans les groupes 1938 a été L’année où Hahn et Strassman ont découvert la fission nucléaire lorsque des atomes d’uranium ont été bombardés avec des neutrons., Cela a conduit les gouvernements britannique et Américain à mettre en place des programmes d’enquête sur les armes nucléaires, qui se sont développés dans le Projet Manhattan.
1940 a vu les synthèses du neptunium (93) et du plutonium (94) par bombardement d’atomes d’uranium avec des neutrons. Glenn Seaborg était en charge de la synthèse du plutonium et a dirigé les tentatives de fabrication d’éléments plus lourds. Cela a été réalisé en 1944 avec les synthèses de l’américium (95) et du curium (96). Pour commencer, cependant, le groupe de Seaborg était incapable d’identifier ces deux nouveaux éléments; ils supposaient qu’ils étaient des homologues de Ir et Pt, les éléments au-dessus d’eux dans la version du tableau périodique alors en vigueur.,
alors Seaborg a eu l’idée cruciale qu’au lieu d’être un type de métal de transition plus lourd, impliquant le remplissage des orbitales d, l’actinium et ses éléments suivants étaient en fait une version plus lourde des lanthanides, où la sous-coque électronique 5f était remplie. Une fois qu’ils ont réalisé que Am Et Cm formaient des ions +3 de type lanthanide, ils ont pu les séparer en conséquence. Seaborg a inventé le terme « actinides », correspondant à « lanthanides », nommé d’après le premier élément de la série, comme titre générique pour ces éléments., Il a testé son idée sur des collègues, qui étaient sceptiques et lui ont dit que s’il la publiait, il nuirait à sa réputation de chimiste. Comme Seaborg l’a fait remarquer plus tard, il n’avait pas de réputation à perdre, alors il est allé de l’avant et l’a publié (dans Chemical and Engineering News).
les événements ont donné raison à Seaborg. Comme de plus en plus de ces éléments synthétiques ont été créés, les études ont montré que leur état d’oxydation le plus stable était en effet +3. Un exemple de la façon dont leur comportement reflétait les lanthanides est fourni par nobelium, élément 102., Le lanthanide correspondant au nobélium est l’ytterbium, et il existe une chimie considérable à l’état +2 pour cet élément. En fait, l’état +2 est le plus stable pour nobelium; son ion en solution aqueuse est No2+(aq).
Le succès de L’hypothèse « actinide » de Seaborg ne signifie pas que le positionnement des lanthanides et des actinides est réglé. À partir des années 1960, les scientifiques ont continué à essayer de synthétiser de nouveaux éléments pour occuper le tableau périodique après les actinides., Malgré le fait que les demi-vies de ces éléments synthétiques sont devenues de plus en plus courtes, récemment, la série d’éléments après les actinides a été complétée par le 118ème élément, Oganesson (Og). Leurs synthèses sont maintenant confirmées, et tous ont reçu des noms.
tout comme les gens ont plaidé pour que le lutétium soit réaffecté au groupe 3 du tableau périodique, il a été suggéré que Lawrencium (103) appartient également au groupe 3.
un groupe de travail discute de la question, dans le but de faire des recommandations à l’Union Internationale pour la chimie Pure et appliquée (IUPAC).,
le débat sur le repositionnement de lawrencium se poursuit.
certains actinides – notamment l’uranium et dans une moindre mesure le plutonium – ont des applications particulièrement importantes dans la production d’énergie, en tant que combustibles nucléaires. Bien que leur radioactivité soit une complication supplémentaire, ils ont le grand avantage de produire de l’énergie sans recourir à des combustibles à base de carbone et leur contribution conséquente aux niveaux de dioxyde de carbone et à l’effet de serre accru (ou « réchauffement climatique »). Le processus n’est pas sans risque, le plus célèbre le 26 avril 1986, quand une erreur dans le fonctionnement du No., Le réacteur 4 de la centrale de Tchernobyl en Ukraine a provoqué un incendie et des explosions impliquant son modérateur en graphite, provoquant une fuite de débris radioactifs dans l’atmosphère. Une vigilance constante est le prix de la sécurité.