ความแตกต่างระหว่าง Lanthanides และ Actinides ความแตกต่างระหว่าง

Anonim

องค์ประกอบถูกจัดกลุ่มเป็นกลุ่มและคอลัมน์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของพวกเขา องค์ประกอบที่มีความคล้ายคลึงกันในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติจะอยู่ในคอลัมน์ใกล้เคียงหรือบล็อกที่คล้ายกัน บล็อก f ตั้งอยู่ที่ด้านล่างส่วนใหญ่ของตารางธาตุขององค์ประกอบประกอบด้วย lanthanides และ actinides โดยปกติองค์ประกอบเหล่านี้จะเต็มไปด้วยบางส่วนหรือถูกยึดครองอย่างเต็มที่ พวกเขาเรียกว่า "ชุดการเปลี่ยนแปลงภายใน"

Johann Galodin ค้นพบ lanthanides เมื่อปี 1794 เมื่อศึกษาแร่ดำที่เรียกว่า galodonite Lanthanides ประกอบด้วยองค์ประกอบระหว่างแบเรียมกับฮาฟเนี่ยมและโดยทั่วไปจะถูกกำหนดให้เป็น "โลหะแผ่นดินที่หายาก" โลหะเหล่านี้มีสีเงินขาวและมีอยู่มากมายภายในเปลือกโลกส่วนเปลือกที่มีน้ำหนักเบาจะอุดมสมบูรณ์มากขึ้น ส่วนใหญ่ของแร่ลันทาไนด์สามารถพบได้ในประเทศจีนและมาในแร่ไอออนิกจากจังหวัดชายแดนภาคใต้ของจีน แหล่งที่มาหลักคือ Bastnasite (Ln FCO3), Monazite (Ln, Th) PO4 และ Xenotime (Y, Ln) PO4 หลังจากการสกัดแหล่งที่มาหลัก lanthanides จะถูกแยกออกจากสิ่งสกปรกอื่น ๆ โดยการแยกสารเคมีการตกผลึกเป็นเศษ ๆ วิธีการแลกเปลี่ยนไอออนและการสกัดด้วยตัวทำละลาย ในเชิงพาณิชย์พวกเขาจะใช้ในการผลิตตัวนำยิ่งยวดชิ้นส่วนรถยนต์และแม่เหล็ก พวกเขามักไม่เป็นพิษและไม่ได้รับการดูดซึมโดยร่างกายมนุษย์

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์

โดยทั่วไป lanthanides จะเป็น trivalent โดยมีข้อยกเว้นบางประการ 4f อิเล็กตรอนอยู่ภายในกับอิเล็กตรอนสามเหลี่ยมนอก เนื่องจากโครงสร้างที่มั่นคงเมื่อสารประกอบเกิดขึ้นจะไม่มีส่วนร่วมในพันธะเคมีใด ๆ ทำให้ขั้นตอนการแยกเป็นสิ่งที่ท้าทาย การกำหนดค่าอิเล็คตรอน 4f ให้พฤติกรรมของแม่เหล็กและออปติคัลของธาตุลันนันไดด์ นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ในหลอดรังสีเอกซ์ การกำหนดค่า valence อื่น ๆ สำหรับ lanthanides เป็นรูปแบบ quadrivalent และ divalent Quadrivalent lanthanides คือซีเรียมเทเรโมเนมและ terbium Divalent lanthanides คือ samarium, europium และ ytterbium

คุณสมบัติทางเคมี

Lanthanides มีความแตกต่างกับปฏิกิริยาของพวกเขากับอากาศผ่านกระบวนการออกซิเดชัน ธาตุลันเทนไนด์หนักเช่นแกโดลิเนียม, สแคนดินัสและยูเรเนียมมีปฏิกิริยาช้ากว่า lantan เบากว่า มีความแตกต่างของโครงสร้างกับผลิตภัณฑ์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นจาก lanthanides การใช้ lantanides ในรูปแบบ cubic modification, lanthanides กลางสร้าง monoclinic phase และ light lanthanides สำหรับโครงสร้าง hexagonal oxide ด้วยเหตุนี้ lanthanides เบาควรเก็บไว้ในบรรยากาศก๊าซเฉื่อยเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการออกซิเดชันอย่างรวดเร็ว

การก่อตัวของคอมเพล็กซ์

ไอออนของโพแทสเซียมมีค่าใช้จ่ายสูงซึ่งควรจะก่อให้เกิดการก่อตัวของคอมเพล็กซ์อย่างไรก็ตามไอออนแต่ละตัวมีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับโลหะการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงไม่สามารถสร้างคอมเพล็กซ์ได้อย่างง่ายดาย ในน้ำโซลูชั่นน้ำเป็นแกนด์ที่แรงกว่า amine; ด้วยเหตุนี้คอมเพล็กซ์กับเอมีนจึงไม่เกิดขึ้น บางคอมเพล็กซ์ที่มีเสถียรภาพสามารถเกิดขึ้นได้กับ CO, CN และกลุ่มโลหะอินทรีย์ ความเสถียรของแต่ละ complex เป็นสัดส่วนทางอ้อมต่อรัศมีไอออนิกของไอออนลันนันไดด์

Actinides

Actinides เป็นธาตุเคมีกัมมันตภาพรังสีที่อยู่ในกลุ่ม f ของตารางธาตุ มีกลุ่มธาตุนี้อยู่ 15 กลุ่มจาก actinium ถึง lawrencium (จำนวนอะตอม 89-103) องค์ประกอบส่วนใหญ่เหล่านี้เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เนื่องจากมีกัมมันตภาพรังสีองค์ประกอบที่เป็นที่นิยมของกลุ่มนี้ยูเรเนียมและพลูโตเนียมจึงถูกนำมาใช้เพื่อทำสงครามระเบิดเป็นอาวุธปรมาณู เหล่านี้เป็นสารเคมีที่เป็นพิษที่ปล่อยรังสีที่ทำให้เกิดมะเร็งและการทำลายเนื้อเยื่อ ดูดซึมเมื่อพวกเขาย้ายไปที่ไขกระดูกและรบกวนการทำงานของไขกระดูกในการผลิตเลือด เนื่องจากการกัมมันตภาพรังสีของพวกเขาระดับอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขาจะเข้าใจได้ง่ายกว่า lanthanides

คุณสมบัติทางเคมี

Actinides มีสถานะออกซิเดชันหลาย actinides สามเป็นแร่ยูเรเนียมผ่าน einsteinium พวกเขาเป็นเหมือนคริสตัลและคล้ายกับ lanthanides อะคริลิเดส Quadrivalent คือทอเรียม protactinium ยูเรเนียม neptunium พลูโตเนียมและ berkelium ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำปฏิกิริยาได้อย่างอิสระในสารละลายที่มีน้ำแตกต่างจาก lanthanides เมื่อเทียบกับแลนธานด์แอคติไนด์มีสถานะออกซิเดชันแบบ pentavalent hexavalent และ heptavalent นี้อนุญาตให้มีการสร้างสถานะการเกิดออกซิเดชันที่สูงขึ้นโดยการกำจัดอิเล็กตรอนที่อยู่รอบข้างในรูปแบบ 5f

การสร้างที่ซับซ้อน

Actinides มีกัมมันตภาพรังสีสูงและมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อน เนื่องจากมีไอโซโทปที่ไม่เสถียรแอคติไนด์บางตัวจึงเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยการสลายกัมมันตรังสี เหล่านี้คือ actinium, ทอเรียม, protactinium และ uranium ในกระบวนการที่ผุกร่อนนี้เป็นพิษ Actinides มีความสามารถในการแยกตัวของนิวเคลียร์ปล่อยพลังงานจำนวนมากและมีนิวตรอนพิเศษ ปฏิกิริยานิวเคลียร์นี้มีส่วนสำคัญในการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ซับซ้อน Actinides เป็น oxidizable ได้อย่างง่ายดาย เมื่อสัมผัสกับอากาศจะทำให้มีการระเบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สรุป

Lanthanide และ Actinides อยู่ในบริเวณใกล้เคียงในตารางธาตุธาตุ พวกเขาเป็นทั้งโลหะการเปลี่ยนแปลงภายในที่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ Lanthanides กรอก orbitals 4 และโดยทั่วไปจะไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ ในทางตรงกันข้าม Actinides จะเติมสารประกอบ 5 orbitals และเป็นสารพิษที่ก่อให้เกิดโรคต่างๆหากใช้โดยไม่ได้ตั้งใจ Actinides มีสถานะการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันตั้งแต่ divalent ไปจนถึงสถานะ oxidation heptavalent พวกเขาสามารถออกซิไดซ์และจุดติดไฟได้อย่างรวดเร็วทำให้เป็นองค์ประกอบที่มีประสิทธิภาพในการสร้างระเบิดปรมาณู Lanthanides ในมืออื่น ๆ ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับชิ้นส่วนรถยนต์ตัวนำยิ่งยวดและแม่เหล็ก Actinides มีกัมมันตรังสีสูงและมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในการรับปฏิกิริยาที่ซับซ้อน ในทางตรงกันข้าม lanthanides มีการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ที่มีเสถียรภาพและไม่ได้รับการตอบสนองที่ซับซ้อน