Unterschied zwischen Lanthaniden und Actinides

Elemente werden je nach chemischen Eigenschaften in Blöcke und Säulen eingeteilt. Elemente mit Ähnlichkeit in der chemischen Zusammensetzung und Eigenschaften werden in proximalen Säulen oder ähnlichen Blöcken platziert. Der F-Block, der sich am untersten Teil der Periodenschaftstabelle der Elemente befindet, bestehen aus Lanthaniden und Aktiniden. Diese Elemente gemeinsam sind teilweise gefüllt oder vollständig besetzt f Shell besetzt. Sie werden als "innere Übergangsserie" bezeichnet.

Lanthanides

Johann Galodin entdeckte Lanthanides 1794, als er ein schwarzes Mineral namens Galodonit studierte. Lanthanide bestehen aus Elementen zwischen Barium und Hafnium und werden im Allgemeinen als „Seltenerdmetalle“ bezeichnet. Diese Metalle sind silbrigweiß und in der Erdkruste reichlich vorhanden, wobei die leichteren häufiger sind. Die Mehrheit der Lanthanid -Reserven befindet sich in China und kommt in ionischen Erzen aus den südlichen Provinzen Chinas. Hauptquellen sind Bastnasiten (LN FCO3), Monazit (Ln, Th) PO4 und Xenotime (Y, Ln) PO4. Nach der Extraktion für Hauptquellen werden Lanthanide durch chemische Trennungen, fraktionierte Kristallisation, Ionenaustauschmethoden und Lösungsmittelextraktion von anderen Verunreinigungen getrennt. Im Handel werden sie verwendet, um Supraleiter, Autoteile und Magnete herzustellen. Sie sind im Allgemeinen ungiftig und vom menschlichen Körper nicht vollständig absorbiert.

Elektronische Konfiguration

Im Allgemeinen sind Lanthanides mit wenigen Ausnahmen dreifellos. 4F -Elektronen liegen innen zu äußeren dreieren Elektronen. Aufgrund seiner stabilen Struktur nimmt sie nach der Gründung der Verbindung nicht an einer chemischen Bindung teil, was ihren Trennungsprozess herausfordernd macht. Die 4F -Elektronenkonfiguration verleiht das magnetische und optische Verhalten der Lanthanidelemente. Dies ist der Grund, warum es in Kathodenröhrchen verwendet werden kann. Weitere Valenzkonfigurationen für Lanthanide sind quadrivale und zweiwertige Konfigurationen. Quadrivalente Lanthanide sind Cerium, Praseodym und Terbium. Divalente Lanthanide sind Samarium, Europium und Ytterbium.

Chemische Eigenschaften

Lanthanide unterscheiden sich damit, wie sie durch den Oxidationsprozess mit Luft reagieren. Schwere Lanthanide wie Gadolinium, Scandium und Yttrium reagieren langsamer als hellere Lanthanide. Es gibt einen strukturellen Unterschied zu dem aus Lanthaniden gebildeten Oxidprodukt. Schwere Lanthanide bilden die kubische Modifikation, die mittleren Lanthanide bilden die monokline Phase und leichte Lanthanide für eine hexagonale Oxidstruktur. Aus diesem Grund sollten leichte Lanthanide in einer inerten Gasatmosphäre gelagert werden, um zu verhindern, dass sie eine schnelle Oxidation haben.

Komplexe Bildung

Lanthanidionen haben hohe Ladungen, die angeblich die Bildung von Komplexen bevorzugen. Einzelne Ionen haben jedoch eine große Größe im Vergleich zu anderen Übergangsmetallen. Aus diesem Grund bilden sie keine Komplexe ohne weiteres. In Wasserlösungen ist Wasser ein stärkerer Ligand als Amin; Daher werden Komplexe mit Aminen nicht gebildet. Einige stabile Komplexe können mit CO, CN und Organometallic Group gebildet werden. Die Stabilität jedes Komplexes ist indirekt proportional zu den ionischen Radien des Lanthanid -Ions.

Actinides

Actinide sind radioaktive chemische Elemente, die den F -Block der Periodenschaftstabelle der Elemente einnehmen. In dieser Gruppe gibt es 15 Elemente, von Actinium bis Lawrencium (Atomnummer 89-103). Die meisten dieser Elemente sind künstlich gemacht. Aufgrund seiner Radioaktivität wurden beliebte Elemente dieser Gruppe, Uran und Plutonium für Sprengkriege als Atomwaffen verwendet. Dies sind giftige Chemikalien, die Strahlen emittieren, die Krebs und Gewebezerstörung produzieren. Einmal absorbiert, wandern sie in das Knochenmark und stören die Funktion des Marks, Blut zu produzieren. Aufgrund ihrer Radioaktivität werden ihre elektronischen Werte im Vergleich zu Lanthaniden weniger verstanden.

Chemische Eigenschaften

Actinide haben mehrere Oxidationszustände. Tristrivale Actinide sind Actinium, Uran durch Einsteinium. Sie sind kristallähnlich und ähneln Lanthaniden. Vierrivalente Actinide sind Thorium, Protaktinium, Uran, Neptunium, Plutonium und Berkelium. Diese reagieren im Gegensatz zu Lanthaniden frei in wässrigen Lösungen. Im Vergleich zu Lanthaniden haben Actinide einen Pentavalent, hexavalenten und heptavalenten Oxidationszustände. Dies ermöglicht die Bildung höherer Oxidationszustände durch die Entfernung peripher gelegener Elektronen in der 5F -Konfiguration.

Komplexe Bildung

Aktinide sind hoch radioaktiv und haben eine starke Neigung, komplexe Reaktionen zu bilden. Aufgrund seiner instabilen Isotope werden einige Actinide auf natürliche Weise durch radioaktives Zerfall gebildet. Dies sind Actinium, Thorium, Protaktinium und Uran. In diesen Verfallsprozessen giftige Strahlen. Actinide sind in der Lage, Kernspaltung. Diese Kernreaktion ist die entscheidende für die Erzeugung komplexer Kernreaktionen. Aktinide sind leicht oxidierbar. Nachdem sie Luft ausgesetzt waren, entzünden sie sich und machen sie effektive Sprengstoff.

Zusammenfassung

Lanthanid und Actinides liegen in unmittelbarer Nähe in der Tabelle periodischer Elemente. Sie sind beide innere Übergangsmetalle, die signifikante Unterschiede aufweisen. Lanthanides füllen die 4F-Orbitale und sind im Allgemeinen nicht toxisch für den Menschen. Actinides hingegen füllen 5F -Orbitale und sind sehr giftig, was zu verschiedenen Krankheiten führt, wenn sie versehentlich konsumiert werden. Actinide haben variierte Oxidationszustände, die von der Teilung bis zu den Heptavalenten -Oxidationszuständen reichen. Sie oxidieren und entzünden sie leicht und machen sie effektive Elemente bei der Schaffung von Atombomben. Lanthanides hingegen werden kommerziell für Autoteile, Superkonferenzen und Magnete kommerziell verwendet. Aktinide sind hoch radioaktiv und haben eine erhöhte Neigung, komplexe Reaktionen zu unterziehen. Im Gegensatz dazu haben Lanthanide eine stabile elektronische Konfiguration und unterliegen nicht ohne weiteres komplexe Reaktionen.