Актиноиды

Материал из Юнциклопедии
(перенаправлено с «АКТИНОИДЫ»)
Перейти к: навигация, поиск

Актиноиды — общее название 14 элементов седьмого периода периодической системы с порядковыми номерами 90–103. Это торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий, лоуренсий. Ни один из них не имеет стабильных изотопов, но если торий, протактиний и уран относятся к естественным радиоактивным элементам, то прочие актиноиды искусственно синтезированы посредством ядерных реакций (см. Трансурановые элементы). В переводе с греческого название «актиноиды» означает «подобные актинию»; оно дано по аналогии с названием «лантаноиды» для 14 элементов от церия до лютеция в шестом периоде таблицы Д. И. Менделеева (Z = 58–71).

Ряд актиноидов

Представление о семействе актиноидов ввел в 1944 г. американский ученый Г. Сиборг. В соответствии со своей актиноидной теорией он предположил, что в атомах элементов, начиная с тория, происходит построение 5f-под оболочки так же, как у лантаноидов — заполнение 4f‑подоболочки. Поэтому все 14 актиноидов стали помещать вместе с актинием в одну клетку периодической системы, а их совокупность располагать внизу, под рядом лантаноидов. Такое размещение актиноидов получило широкое распространение.

Между тем в результате изучения химии трансурановых элементов выяснилось, что сходство актиноидов с лантаноидами во многом носит формальный характер. Как известно, для лантаноидов преобладает степень окисления +3, и в этом состоянии они проявляют исключительное сходство. Напротив, для актиноидов было установлено существование гораздо большего числа степеней окисления — от +1 до +7. Так, получены соединения нептуния, плутония и америция, где эти элементы проявляют степени окисления +6 и +7, а также соединения шестивалентного кюрия. У элементов второй половины ряда актиноидов — эйнштейния, фермия, менделевия и нобелия неожиданно устойчивой оказалась степень окисления +2 (а у менделевия — даже +1). Современные работы (главным образом, советских ученых) показали: при сравнении 5f‑ и 4f‑элементов достаточно отчетливое сходство обнаруживается между тяжелыми актиноидами и легкими лантаноидами; в то же время элементы первой половины семейства актиноидов имеют много общего в химическом поведении с переходными d-элементами предыдущих периодов менделеевской системы. Отсюда следует, что периодическое изменение свойств химических элементов седьмого периода характеризуется большим своеобразием. Это заставляет по‑новому подходить к оценке явления периодичности в области элементов с высокими значениями Z.

Особенности химических свойств актиноидов объясняют двумя обстоятельствами. Во‑первых, 5f‑ и 6d‑электроны в атомах актиноидов (у элементов с Z = 90–96) близки по величинам энергий связи, а потому легко могут использоваться при химических взамодействиях. Во‑вторых, в области тяжелых элементов по мере роста Z заметно усложняется характер взаимодействия электронов в атомах, что сказывается на особенностях свойств соответствующих элементов.