Элементы семейства тория (актиноиды)

ЭЛЕМЕНТЫ СЕМЕЙСТВА ТОРИЯ (АКТИНОИДЫ) [c.556]

Глава 6. Элементы семейства тория (актиноиды.) [c.557]

К третьей группе относятся типические элементы (бор, алюминий), элементы подгруппы галлия (галлий, индий, таллнй) и подгруппы скандия (скандий, иттрий, лантан, актиний) к этой группе часто относят элементы семейств церия (лантаноиды) и тория (актиноиды). [c.508]

По аналогии с лантаноидами первые семь элементов семейства актиноидов можно объединить в подсемейство тория (ТЬ — Ст), а остальные семь элементов — в подсемейство берклия (Вк — Ьг). [c.558]

Актиний, торий, протактиний и уран с учетом особенностей их свойств ранее помещали в побочные подгруппы соответственно третьей, четвертой, пятой и шестой групп периодической системы элементов. Оказалось, однако, что эти элементы вместе с трансурановыми элементами (включая элемент 103) образуют группу, аналогичную семейству лантаноидов. Все же элементы от тория до лоуренсия не обнаруживают того сходства большинства своих свойств, какое наблюдается в группе лантаноидов. В качестве примера можно указать на большое разнообразие степеней окисления актиноидов (табл. В.38). [c.625]

Актиноиды по своим свойствам различаются между собой больше, чем лантаноиды. Наиболее характерная валентность большинства актиноидов плюс 3, но первые элементы семейства проявляют более высокую валентность торий — 4, протактиний — [c.252]

В пирамидальной таблице никак не связаны друг с другом, а также с остальными элементами семейства лантаноидов и актиноидов. Между тем в исходной таблице Менделеева (см. рис. 14) церий и торий расположены в одной строке с титаном и цирконием, а уран — с вольфрамом. [c.60]

Элемент 104 был синтезирован Г. Н. Флеровым с сотрудниками и назван курчатовием (Ки) в честь выдающегося советского физика академика И. В. Курчатова. Свойства курчатовия оказались ПОХОЖИ на свойства гафния, поэтому есть все основания начинать семейство актиноидов с тория. [c.207]

Второе возможное размещение актиноидов в периодической системе под соответствующими лантаноидами с отнесением обоих семейств к III группе периодической системы и размещением вне клеток обычной периодической системы имеет тот недостаток, что отрывает торий, протактиний и уран от IV, V, VI групп. Эти элементы благодаря близости энергии связи электронов на 5/- и бс/-оболочках обладают двойственностью свойств — свойствами d-элементов — Hf, Та и W и свойствами /-элементов — лантаноидов. Это затрудняет размещение актиноидов в периодической системе. [c.431]

Сначала короткое замечание относительно электронных структур актиноидов. Точно не известно, появляется ли 5/-электрон впервые у тория, однако доказано, что у кюрия (Z = 96) в структуре содержится семь 5/-электро-нов, т. е. 5/-подоболочка заполняется у него наполовину. Конфигурации тяжелых актиноидов еще неизвестны. Но оставим в стороне вопрос о расположении электронов и рассмотрим свойства актиноидов. Торий действительно похож на церий, но на этом сходство элементов-аналогов двух редкоземельных семейств надолго прекращается. У протактиния мало общего с празеодимом, уран не похож на неодим, нептуний — на прометий, плутоний — на самарий, америций — на европий. Основная валентность у легких актиноидов отнюдь не 3-1-, что характерно для целого ряда лантаноидов у тория она 4-Ь, у протактиния 5- -, у урана 6+, у нептуния 5- -, у плутония 4-Ь лишь у америция и кюрия валентность 3+ становится основной, но для кюрия, например, широко известны двуокись и тетрафторид, что недоступно его аналогу — гадолинию. Трехвалентные же производные большинства легких актиноидов, как правило, неустойчивы они становятся основными лишь у тяжелых актиноидов. На схеме приведено сравнение валентных состояний актиноидов и лантаноидов [c.193]

В 1946 г. (Сиборг 578] выдвинул так называемую актиноидную гипотезу, полагая, что родоначальником семейства 5/-элементов, по аналогии с лантаном в шестом периоде, является актиний, а появление первого 5/-электрона можно ожидать у тория — аналога церия. Уран должен быть аналогом неодима, нептуний — празеодима и т. д. Завершать актиноиды должен элемент 103 — аналог лютеция. [c.388]

Как И В случае лантаноидов, у элементов семейства актиноидов происходит заполнение третьего снаружи электронного слоя (подуровня 5/) строение же наружного и, как правило, предшествующего электронных слоев остается неизменным. Это служит причиной близости химических свойств актиноидов. Однако различие в энергетическом состоянии электронов, занимающих 5/- и 6 /-под-.уровни в атомах актиноидов, еще меньше, чем соответствующая разность энергий в атомах лантаноидов. Поэтому у первых членов семейства актиноидов 5/-электроны легко переходят на подуровень и могут принимать участие в образовании химических связей. В результате от тория до урана наиболее характерная степень окисленности элементов возрастает от - -А до +6. При дальнейшем продвижении по ряду актиноидов происходит энергетическая стабилизация 5/-С0СТ0ЯНИЯ, а возбуждение электронов на 6 -подуро-вень требует большей затраты энергии. Вследствие этого от урана до кюрия наиболее характерная степень окисленности элементов понижается от +6 до (хотя для нептуния и плутония получены соединения со степенью окисленности этих элементов и 4-7). Берклий и следующие за ним элементы во всех своих соединениях находятся в степени окисленности +3. [c.644]

Необходимо также отметить двойственный характер металлов семейства актиноидов. У лантаноидов энергии 4/- и 5 /-y]50внeй заметно отличаются, в результате чего в первую очередь происходит заполнение /-уровня, а отклонение от этого правила определяется внутренней периодичностью и особой стабильностью /°-, / - и / -конфигураций. У элементов УП периода — актиноидов — различие энергий 5/- и 6 -уровней незначительно, вследствие чего возникает неопределенность в порядке заполнения орбиталей. Поэтому некоторые, особенно первые члены ряда (ТЬ, Ра, и), могут быть отнесены и к актиноидам, и к /-элементам IV, V, VI групп соответственно. В самом деле, характеристические степени окисления тория, [c.368]

Элементы семейства актиноидов получены в чистом состоянии, начиная с тория и кончая кюрием, при помощи электролиза расплавленных галогенпроизводпых, восстановлением соединений гидридом натрия и разложением галогенидов на раскаленной вольфрамовой проволоке в атмосфере водорода. Они представляют собой [c.325]

Аналогично дело обстоит и с элементами седьмого периода. Элемент актиний Ас (2 = 89) является родоначальником М-семейства, как и выше его стоящей 3 таблице Д И. Менделеева элемент лантан — родоначальник 5й-семейства элементов. Следующие за актинием по возрастанию порядкового номера элементы, начиная с тория, образуют 5 -семейство из 14 элементов, часто называемых актиноидами. Искусственное приготовление в Дубне (под Москвой) изотопа элемента курчатовия Ки (2=104), оказавшегося по химическим свойствам аналогом гафния Н (2 = 72), подтвердило правильность выделении элементов с порядковыми номерами от тория (2=90) до лауренсия Ьг (2=103) а отдельное семейство актиноидов. [c.71]

В семейство тория входят торий ТЬ, протактиний Ра, уран и, нептуний Мр, плутоний Ри, америций Ат, кюрий Сш, беркелий Вк, калифорний СГ, эйнштейний Ез, фермий Рш, менделевий Мс1, элемент 102 и лоуренсий Ьг. В табл. 33 приведена основная характеристика атомов и ионов актиноидов и для сравнения даны сведения о радии, актинии и предполагаемые сведения о (-элементе 104 — курча-товии. [c.523]

Энергетические состояния 5/-, 6 -, 7р-подуровней близки, поэтому однозначное определение электронной конфигурации атомов элементов, расположенных после Ас (2=90 по 2= 103), встретило значительные затр удне-ния. В 1945 г. американский ученый Сиборг выдвинул актиноидную гипотезу, согласно которой второе редкоземельное семейство начинается с тория (2=90—103), подобно тому как лантаноиды начинаются с церия. Семейство 5/-элемеитов (ТЬ—Ьг) было названо актиноидами . Но установление первоначально ожидаемой достаточно глубокой химической аналогии 5/-элементев с 4/-элементами оказалось сложной задачей. [c.81]

Ярко выраженная поливалентность актиноидов отражает специфику электронного строения их атомов — близость энергетических состояний 5/-, 6d-, 7s- и 7р-подуровней, большую пространственную протяженность 5/-орбиталей по сравнению с 4/-и меньшую эф( )ективность экранирования внешних электронов. Только по мере заполнения 5/-орбиталей электронные конфигурации атомов несколько стабилизируются и элементы подсемейства берклия (Вк—Lr) проявляют более устойчивые низкие степени окисления +3 и +2. Для тория, протактиния и урана преобладают степени окисления -f4, -f5 и +6 соответственно, поэтому соединения этих элементов до некоторой степени напоминают соединения гафния, тантала и вольфрама. В настоящее время принадлежность их к семейству /-элементов (актиноидов) не вызывает сомнений. U, Np, Pu и Ат образуют группу уранидов, аналогично подгруппе церия в ряду лантаноидов, а элементы Ст—Lr образуют группу кюридов. [c.360]

АКТИНОИДЫ (актиниды), семейство иэ 14 радиоакт. элем. 7 периода периодич. сист. торий Th, протактиний Ра, ураи и, нептуний Ыр, плутоний Ри, америций Ат, кюрий m, берклий Вк, калифорний f, эйнштейний E.s, фермий Fm, менделевий Md, нобелий No н лоуренсий Lr. Наиб, долгоживущие изотопы имеют Th и U. Эти элем, встречаются в прир. минералах, преим. в рассеянном состоянии. Кроме того, в природе встречаются изотопы Ра и следовые кол-ва изотопов Np н Ри, к-рые обра.зуются в ядерных р-циях изотопов U с нейтронами. Другие А. в природе не обнаружены они получ. облучением U и нек-рых трансурановых элем, в ядерных реакторах нейтронами или на ускорителях ядрами легких элементов. Ми. изотопы образуются при подземных ядерных взрывах и м. б. выделены иэ грунтов. Серебристо-белые металлы очень высокой плотности (до 20,5 г/см ). Наиб, легкоплавки Np н Ри ((пл ок. 640 °С). Для остальных А. до Es включительно пл > 850 С. Fm, Md, No и Lr не получ. в металлич. состоянин. А.— очень сильные электроположит. элементы легко реаг. с Нз, О2, N2, S, галогенами и др. Однако в компактном состоянин сравнительно устойчивы на воздухе. В мелкодисперсной форме пирофорны. [c.20]

АКТИНОИДЫ (актиниды), семейство из 14 радиоактивных элементов III гр. 7-го периода периодич. системы (ат. н. 90-103), следующих за актинием торий ТЬ, протактиний Ра, уран и, нептуний Np, плутоний Ри, америций Аш, кюрий Ст, берклий Вк, калифорний СГ, эйнштейний Ез, фермий Рт, менделевий М<5, нобелий N0 и лоуренсий Ьг (для последних двух элементов название не общепринято). А. объединяются, подобно лантаноидам, в особую группу благодаря сходству конфигураций внещ. электронных оболочек их атомов (см, табл.), чем обусловлена близость мн. хим. св-в. Гипотеза о существовании в 7-м периоде семейства А. была выдвинута Г. Сиборгом в начале 1940-х гг. [c.78]

Торий Th (лат. Thorium). Т.— естественный радиоактивный элемент П1 группы 7-го периода периодич. системы Д. И. Менделеева, п. н. 90, атомная масса 232,038. Открыт Я. Берцелиусом в 1828 г., состоит практически из одного изотопа Th (7 i/2= 1,39-lo лет). Т.— первый член группы актиноидов, родоначальник радиоактивного ряда семейства Т. Основное сырье — монацитовый песок (монацит). Т.— серебристый металл, на воздухе покрывается тонкой пленкой оксида ТЬОг. Растворим в НС1. Степень окисления -f4. Т. широко используют в ядерной технике и энергетике. При облучении его нейтронами в реакторе образуется ядерное топливо Т. применяют в рентгенотехнике, находят применение сплавы Т. (реактивные двигатели, управляемые снаряды, радарная аппаратура). Оксид тория применяют как огнеупорный материал. [c.138]

Согласно теории Сиборга в семействе актиноидов, к которому относится и элемент № 96, по мере увеличения атомного номера новые электроны появляются не на внешней и даже не на предпоследней электронной оболочке, а еш е ближе к ядру, в оболочке 5/. Находясь как бы в тылу, они не участвуют в боях на передовой за образование химических связей. Отсюда — химическое сходство актиноидов с родоначальником семейства актинием. Но на деле, как мы знаем, не все актиноиды так уж актиноподобны. Для тория, протактиния, урана трехвалентное состояние вовсе не характерно. Для них типичны иные, высшие валентности. [c.415]

В побочной подгруппе VIII группы оставлены железо, рутений и ослшй. Элементы подгрупп кобальта и никеля расположены вне контура системы. Редкоземельные элементы в связи с тем, что их нельзя естественно расположить в восьмиклеточной таблице, вынесены из нее вниз в виде отдельной строки. Это ухудшает систему, создавая в ней подсистему , против чего не раз высказывался Менделеев. Вынесены из системы и синтезированные в последние 25 лет 11 элементов с порядковыми номерами 93—103, а также торий, протактиний и уран, составившие в целом семейство актиноидов. [c.78]

В настоящее время многие ученые склоняются к выводу, что торий и протактиний, по-видимому, вообще не имеют 5/-электронов, Что касается урана, нептуния, плутония и америция, то их электронная конфигурация зависит, вероятно, от физического состояния и степени окисления. Значит, в этом случае 5/-электроны оказывают сильное влияни,е на физические и химические свойства элементов, чем, собственно, и объясняется своеобразие свойств легких актиноидов. Поэтому второе редкоземельное семейство но сути дела оказывается вырожденным , и вряд ли правильно располагать его в периодической системе так, как требует актиноидная гипотеза. [c.196]

Представим себе, что нам удалось бы синтезировать сверхтяжелые химические элементы (с Z > 120). Конечно, такая возможность полностью исключена, но сделать подобное допущение нам никто не мешает. Как в таком случае будут распределяться электроны в оболочках этих атомов Согласно схеме Бора, у элемента с Z = 104 очередной электрон добавится в 6 -подоболочку, а завершится она у элемента с Z = 112. Потом придет очередь 7р-элек-тронов, и у элемента № 118 в наружной -оболочке будет восемь электронов этот гипотетический элемент будет инертным газом — аналогом радона. Таким образом, элементы седьмого периода с Z = 104 — 112 будут аналогами элементов шестого периода от гафния до ртути, а с Z = 113 — 117 соответственно аналогами элементов от таллия до астатина. Элементы Л 119 и 120— щелочной и щелочно-земельный металлы ( эка-франций и эка-радий ) — станут обладателями 85-электронов. У эка-актиния (Z = 121) очередной электрон окажется 7с -электроном. Далее следует ожидать аналогии с лантаноидами и актиноидами (если принять актиноидную гипотезу и считать, что первый 5/-электрон появляется у тория), поскольку у элемента с Z = 122 начинает заполняться 6/-подоболочка. Но третьему редкоземельному семейству здесь не суждено появиться, ибо, как мы видим, у элемента № 123 появляются 5 -электроны. Уже четвертая снаружи электронная оболочка будет заполняться до полной емкости 18 5g-элeктpoнaми. Образно говоря, мы встретились бы тогда с редкоземельным семейством второго порядка. Допустим, что это заполнение происходило бы столь же последовательно, как заполнение 4/-электронами у лантаноидов. Допустим, что орбиты 5g-элeктpoнoв лежали бы в глубине атомов, подобно орбитам 4/-электронов, и энергии связи 5 -электронов превышали бы значения для 6/-и 7й-электронов. При подобных допущениях 18 5 -эле-ментов были бы исключительно похожи друг на друга, гораздо больше, чем, например, те же лантаноиды. Размеры атомов фактически бы оставались неизменными, поскольку гипотетическое -сжатие было бы меньше /-сжатия. Если бы 5 -семейство существовало в действительности, оно представилось бы ученым куда более непонятным, [c.202]

Краткая характеристика актиноидов. Энергии подуровней 5f, Ы у этих элементов сближены сильнее, чем подуровней 4/, Ъс1 и б5 у лантаноидов. Следовательно, элементы должны проявлять степени окисления выше -ЬЗ чаще, чем в семействе лантаноидов. Все элементы радиоактивны и, начиная с нептуния, являются искусственно полученными. Свойства относительно хорошо изучены для элементов до америция. Для остальных элементов имеется только ограниченное число данных. Радиусы атомов и ионов установлены неточно и, по-видимому, лежат между актинием и лантаном, постепенно уменьшаясь от тория к лауренсию. [c.325]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология