Lantanidler ve Aktinidler Arasındaki Fark

Elementler, kimyasal özelliklerine bağlı olarak bloklar ve sütunlar halinde gruplandırılır. Kimyasal bileşim ve özelliklere benzerlik gösteren elemanlar proksimal sütunlar veya benzer bloklar içine yerleştirilir. Elementlerin Periyodik Tablosunun en alt kısmında yer alan f bloğu, lantanidler ve aktinitlerden oluşur. Bu elemanlar için ortak olan kısmen doldurulmuş veya tamamen doludur. Bunlara “iç geçiş serisi” denir.

Lantanitler

Johann Galodin, 1794'te galodonit adı verilen siyah bir mineral çalışırken lantanitleri keşfetti. Lantanitler Baryum ila Hafniyum arasındaki elementlerden oluşur ve genellikle “nadir toprak metalleri” olarak adlandırılır. Bu metaller gümüşi beyazdır ve yer kabuğunda bol miktarda bulunur, daha hafif olanlar daha bol olur. Lantanid rezervlerinin çoğu Çin'de bulunabilir ve Çin'in güney illerinden iyonik cevherlerde bulunabilir. Başlıca kaynaklar Bastnasite (Ln FCO3), Monazite (Ln, Th) PO4 ve Xenotime (Y, Ln) PO4'tür. Ana kaynaklar için ekstraksiyondan sonra lantanidler, kimyasal ayırmalar, fraksiyonel kristalizasyon, iyon değiştirme yöntemleri ve solvent ekstraksiyonu yoluyla diğer safsızlıklardan ayrılır. Ticari olarak, süper iletkenler, araba parçaları ve mıknatıslar üretmek için kullanılırlar. Genellikle toksik değildirler ve insan vücudu tarafından tamamen emilmezler..

Elektronik konfigürasyon

Genel olarak, lantanidler üç istisnadır, birkaç istisna dışında. 4f elektronları içten dış üç değerlikli elektronlara uzanır. Kararlı yapısı nedeniyle, bileşik oluşturulduktan sonra, herhangi bir kimyasal bağlamaya katılmaz, bu da ayırma işlemini zorlaştırır. 4f elektron konfigürasyonu, lantanid elemanlarının manyetik ve optik davranışlarını sağlar. Katot ışınlı tüplerde kullanılabilmesinin nedeni budur. Lantanidler için diğer değerlik konfigürasyonları, dörtlü ve iki değerlikli konfigürasyonlardır. Dört rakip lantanidler seryum, praseodimyum ve terbiyumdur. Divalent lantanidler samaryum, öropiyum ve itterbiyumdur.

Kimyasal özellikler

Lantanitler, oksidasyon işlemi yoluyla hava ile nasıl reaksiyona girdikleri ile ayrılırlar. Gadolinyum, skandiyum ve itriyum gibi ağır lantanidler, daha hafif lantanidlerden daha yavaş reaksiyona girer. Lantanidlerden oluşan oksit ürünü ile yapısal bir fark vardır. Ağır lantanidler kübik modifikasyonu, orta lantanidler monoklinik fazı ve hafif lantanidleri altıgen bir oksit yapısı oluşturur. Bu nedenle, hafif lantanidler hızlı oksidasyonunu önlemek için inert bir gaz atmosferinde saklanmalıdır..

Karmaşık oluşum

Lantanid iyonları, kompleks oluşumunu destekleyen sözde yüksek yüklere sahiptir. Bununla birlikte, tekli iyonlar diğer geçiş metallerine kıyasla daha büyük bir boyuta sahiptir. Bu nedenle, kolayca kompleks oluşturmazlar. Su çözeltilerinde su, aminden daha güçlü bir liganddır; dolayısıyla aminler ile kompleksler oluşmaz. CO, CN ve organometalik grup ile bazı kararlı kompleksler oluşturulabilir. Her bir kompleksin stabilitesi, lantanid iyonunun iyonik yarıçaplarıyla dolaylı olarak orantılıdır.

Aktinitlerin

Aktinitler, periyodik element tablosunun f bloğunu işgal eden radyoaktif kimyasal elementlerdir. Bu grupta aktinyumdan lawrencium'a (atom numarası 89-103) kadar 15 element vardır. Bu öğelerin çoğu insan yapımıdır. Radyoaktivitesi, bu grubun popüler unsurları, uranyum ve plütonyum atomik silahlar olarak patlayıcı savaşlarda kullanılmıştır. Bunlar, kanser ve doku yıkımı üreten ışınlar yayan toksik kimyasallardır. Emildikten sonra kemik iliğine göç ederler ve kemik iliğinin kan üretme işlevine müdahale ederler. Radyoaktiviteleri nedeniyle elektronik seviyeleri lantanitlere göre daha az anlaşılmıştır.

Kimyasal özellikler

Aktinitlerin çoklu oksidasyon durumları vardır. Üç değerlikli aktinidler aktinyum, einsteinium yoluyla uranyumdur. Kristal benzeri ve lantanidlere benzerler. Dörtlü aktinitler toryum, protaktinyum, uranyum, neptunyum, plütonyum ve berkelyumdur. Bunlar lantanitlerin aksine sulu çözeltilerde serbestçe reaksiyona girer. Lantanidlere kıyasla aktinitlerin beş değerli, altı değerli ve heptavalent oksidasyon durumları vardır. Bu, 5f konfigürasyonunda çevresel olarak yerleştirilmiş elektronların uzaklaştırılmasıyla daha yüksek oksidasyon durumlarının oluşmasına izin verir.

Karmaşık oluşum

Aktinitler oldukça radyoaktiftir ve karmaşık reaksiyonlar oluşturma eğilimi yüksektir. Kararsız izotopları nedeniyle, bazı aktinitler doğal olarak radyoaktif bozunma ile oluşur. Bunlar aktinyum, toryum, protaktinyum ve uranyumdur. Bu çürüyen süreçlerde toksik ışınlar. Aktinitler, büyük miktarlarda enerji ve ekstra nötron salarak nükleer fisyona sahiptir. Bu nükleer reaksiyon, karmaşık nükleer reaksiyonların yaratılmasında hayati öneme sahiptir. Aktinitler kolayca oksitlenebilir. Havaya maruz kaldıktan sonra, onları etkili patlayıcılar haline getirerek tutuşurlar..

özet

Lanthanide ve Actinides, Periyodik Elemanlar Tablosunda çok yakındır. Her ikisi de önemli farklılıkları olan iç geçiş metalleridir. Lantanitler 4f orbitallerini doldurur ve genellikle insanlar için toksik değildir. Aktinidler ise 5f orbitalleri doldurur ve yanlışlıkla tüketildiğinde çeşitli hastalıklara neden olan yüksek derecede toksiktir. Aktinitler, iki değerlikli ila heptavalan oksitlenme durumlarına kadar değişen oksidasyon durumlarına sahiptir. Kolayca oksitlenirler ve ateşlenirler ve atom bombası oluştururken onları etkili elementler haline getirir. Diğer taraftan lantanitler ticari olarak araba parçaları, süperiletkenler ve mıknatıslar için kullanılır. Aktinitler oldukça radyoaktiftir ve karmaşık reaksiyonlara girme eğilimi yüksektir. Buna karşılık, lantanidler sabit elektronik konfigürasyona sahiptir ve karmaşık reaksiyonlara kolayca girmezler.