Ιδιότητες ακτινιδών

Οι ακτινίδες ανήκουν στα στοιχεία μπλοκ f εκτός από ένα, το Lawrencium, που ανήκει στο μπλοκ d. Περιλαμβάνουν δεκαπέντε χαρακτηριστικά που κυμαίνονται από το Actinium (ατομικό αρ. 89) έως το Lawrencium (Ατομικό αρ. 103). Οι ακτινίδες είναι ραδιενεργές. Πήραν το όνομά τους από το πρώτο στοιχείο της σειράς, γνωστό ως «Actinium». Το σύμβολο An υποδηλώνει ακτινίδη.

Οι ακτινίδες είναι στοιχεία που έχουν ιδιότητες παρόμοιες με αυτές του Actinium. Οι ακτινίδες είναι μεταλλικές. Ως εκ τούτου, ορισμένες από τις ιδιότητές τους είναι παρόμοιες με τα μεταλλικά μέρη.

Ιδιότητες ακτινιδών 

Οι ιδιότητες των ακτινιδών είναι παρόμοιες με τις λανθανίδες. Τα ηλεκτρόνια του φλοιού σθένους εισέρχονται στο τροχιακό 5f του προτελευταίου φλοιού. Τα τροχιακά 5f διαδραματίζουν εξαιρετικό ρόλο στη σύνδεση από τα τροχιακά 4f επειδή τα τροχιακά 4f είναι στενά συνδεδεμένα με τον πυρήνα. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση της ακτινίδης είναι [Rn] 5f1-14 6d0-1 7s2.

Φυσικές ιδιότητες 

● Οι ατομικές ή ιονικές ακτίνες μειώνονται σταδιακά όταν πηγαίνουμε από αριστερά προς τα δεξιά στον περιοδικό πίνακα. Αυτό συμβαίνει λόγω της συστολής της ακτινίδης. Η συστολή της ακτινίδης είναι η ίδια με τη συστολή της λανθανίδης.

● Η συστολή ακτινιδών είναι η συστολή σε ιοντικές ή ατομικές ακτίνες όταν ανεβαίνουμε υψηλότερα στη σειρά λόγω κακής θωράκισης ηλεκτρονίων 5f, που έχει ως αποτέλεσμα αυξημένη πυρηνική έλξη μεταξύ του πυρήνα και του εξώτατου ηλεκτρονίου.

● Είναι μεταλλικής φύσης. Είναι λαμπερά, πράγμα που σημαίνει ότι παράγουν ένα λαμπερό ασημί αποτέλεσμα.

● Είναι μαλακά μέταλλα και κόβονται με μαχαίρι.

● Είναι μέταλλα, επομένως είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας και του ηλεκτρισμού. παρουσιάζουν επίσης ολκιμότητα και ελασιμότητα 

● Οι περισσότερες ακτινίδες απαντώνται στη φύση και βρίσκονται σε άφθονες ποσότητες στη φύση εκτός από το πλουτώνιο, καθώς παράγεται συνθετικά.

● Οι ακτινίδες έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα από άλλα στοιχεία στη φύση και έχουν μεγαλύτερο αριθμό αλλοτρόπων. Για παράδειγμα, το πλουτώνιο έχει έξι αλλότροπα.

● Οι ακτινίδες είναι παραμαγνητικά μέταλλα που δεν έλκονται έντονα από τους μαγνήτες.

Χημικές ιδιότητες 

● Οι ακτινίδες είναι χημικά παρόμοιες λόγω παρόμοιας ηλεκτρονικής διαμόρφωσης και παρόμοιων ιοντικών και ατομικών ακτίνων.

● Όλες οι ακτινίδες είναι ραδιενεργές όταν εκτίθενται σε ραδιενεργό διάσπαση (η ραδιενεργή διάσπαση είναι μια διαδικασία απελευθέρωσης πολλής ενέργειας κατά την ακτινοβολία).

● Οι ακτινίδες παράγουν έγχρωμα ιόντα. Όταν το φως συγκεκριμένης συχνότητας περνά μέσα από αυτό, απορροφά μια συγκεκριμένη συχνότητα φωτός και έχει συμπληρωματικό χρώμα, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό έγχρωμων ιόντων.

● Οι ακτινίδες εμφανίζουν διάφορες καταστάσεις οξείδωσης, αλλά η πιο σταθερή κατάσταση οξείδωσης είναι το +3. Οι τάσεις στην κατάσταση οξείδωσης των ακτινιδών είναι τέτοιες που πρώτα αυξάνεται και μετά μειώνεται. Έχει καταστάσεις οξείδωσης όπως +3, +4, +5, +6, +7 και μετά πέφτει. Η μέγιστη κατάσταση οξείδωσης των ακτινιδών είναι +7.

● Μπορούν να σχηματίσουν πολλά συμπλέγματα συντονισμού. Είναι καλύτερα στο σχηματισμό συμπλεγμάτων από τις λανθανίδες λόγω της υψηλής πυρηνικής ενέργειας και του μικρότερου μεγέθους τους, γεγονός που τα καθιστά ικανά να δημιουργήσουν πολλά σύμπλοκα.

●  Η ενέργεια ιονισμού (ενέργεια για την αφαίρεση ενός ηλεκτρονίου από το εξωτερικό περίβλημα) των ακτινιδών είναι χαμηλότερη από τις λανθανίδες, γεγονός που τις καθιστά πιο δραστικές από τις λανθανίδες.

 ● Οι ακτινίδες αντιδρούν γρήγορα με το ζεστό νερό και το αραιό νερό και απελευθερώνουν τεράστια ποσότητα ενέργειας με τη μορφή αερίου υδρογόνου.

● Είναι τοξικά λόγω της ραδιενεργής φύσης τους. Δεν έχουν σταθερά ισότοπα.

● Η ισχύς διαλυτότητάς τους σε διάφορες μορφές όπως φθοριούχα ή υδροξείδια είναι χαμηλότερη. Σχηματίζουν επίσης αλογονίδια. Τα αλογονίδια μπορεί να έχουν ραδιενεργό χαρακτήρα, αλλά είναι καθοριστικά για την έρευνα και τη μελέτη των τάσεων των ακτινιδών.

● Οι ακτινίδες είναι πυροφορικές, πράγμα που σημαίνει ότι θα καούν γρήγορα στον αέρα, με αποτέλεσμα να αμαυρώνονται γρήγορα οι ακτινίδες όταν εκτίθενται στον αέρα.

Χρήσεις ακτινιδών 

● Οι ακτινίδες χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πυρηνικών όπλων και πυρηνικών αντιδραστήρων.

● Χρησιμοποιούνται επίσης ως καλή πηγή ακτινοβολίας γάμμα και ως δείκτης επίσης.

 ● Μερικά από αυτά, όπως το πλουτώνιο, χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πυρηνικών βομβών και επίσης στη δημιουργία ηλεκτρονικής ενέργειας.

● Χρησιμοποιούνται σε εργαστήρια από επιστήμονες για έρευνα και μελέτη.

● Χρησιμοποιούνται επίσης ως ανιχνευτές καπνού. Τα σωματίδια καπνού διαταράσσουν το χαμηλό και σταθερό ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται από το ραδιενεργό στοιχείο και ενεργοποιούν τους συναγερμούς.

Συμπέρασμα 

Οι ακτινίδες είναι f μπλοκ στοιχεία που βρίσκονται στην κάτω πλευρά του περιοδικού πίνακα. Είναι ραδιενεργά και γνωστά και ως εσωτερικά μεταβατικά στοιχεία. Οι περισσότερες από τις ιδιότητές τους είναι παρόμοιες με τις λανθανίδες. Παρουσιάζουν επίσης συστολή ακτινιδών και σχηματίζουν πολύχρωμα σύμπλοκα. Είναι καλοί αγωγοί της θερμότητας και του ηλεκτρισμού και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πυρηνικών βομβών καθώς και σε πυρηνικούς σταθμούς.