Differenza tra lantanidi e attinidi

Gli elementi sono raggruppati in blocchi e colonne in base alle loro proprietà chimiche. Elementi con similarità nella composizione chimica e proprietà sono collocati all'interno di colonne prossimali o blocchi simili. Il blocco f, situato nella parte più in basso della Tavola periodica degli elementi, è composto da lantanidi e attinidi. Comune a questi elementi è la shell f parzialmente riempita o completamente occupata. Sono chiamati "serie di transizione interiore".

lantanidi

Johann Galodin scoprì i lantanidi nel 1794 quando stava studiando un minerale nero chiamato galodonite. I lantanidi sono composti da elementi tra il bario e l'afnio e sono generalmente indicati come "metalli delle terre rare". Questi metalli sono argentati e abbondanti all'interno della crosta terrestre, con i più leggeri che sono più abbondanti. La maggior parte delle riserve di lantanidi si trovano in Cina e provengono da minerali ionici delle province meridionali della Cina. Le fonti principali sono Bastnasite (Ln FCO3), Monazite (Ln, Th) PO4 e Xenotime (Y, Ln) PO4. Dopo l'estrazione per le fonti principali, i lantanidi vengono separati dalle altre impurità attraverso separazioni chimiche, cristallizzazione frazionata, metodi di scambio ionico ed estrazione con solvente. Commercialmente, sono usati per produrre superconduttori, parti di automobili e magneti. Sono generalmente non tossici e non sono completamente assorbiti dal corpo umano.

Configurazione elettronica

Generalmente, i lantanidi sono trivalenti, con poche eccezioni. Gli elettroni 4f giacciono all'interno degli elettroni trivalenti esterni. A causa della sua struttura stabile, una volta formato il composto, non prende parte a nessun legame chimico, rendendo il suo processo di separazione impegnativo. La configurazione elettronica 4f conferisce i comportamenti magnetici e ottici degli elementi lantanidi. Questo è il motivo per cui può essere utilizzato in tubi catodici. Altre configurazioni di valenza per i lantanidi sono configurazioni quadrivalenti e bivalenti. I lantanidi quadrivalenti sono cerio, praseodimio e terbio. I lantanidi divalenti sono samario, europio e itterbio.

Proprietà chimiche

I lantanidi si differenziano per come reagiscono con l'aria attraverso il processo di ossidazione. I lantanidi pesanti come il gadolinio, lo scandio e l'ittrio reagiscono più lentamente dei lantanidi più leggeri. C'è una differenza strutturale con il prodotto di ossido formato da lantanidi. Lantanidi pesanti formano la modificazione cubica, i lantanidi medi formano la fase monoclino e i lantanidi leggeri per una struttura esagonale di ossido. Per questo motivo, i lantanidi leggeri devono essere conservati in atmosfera di gas inerte per impedirne la rapida ossidazione.

Formazione complessa

Gli ioni di lantanidi hanno cariche elevate, che presumibilmente favoriscono la formazione di complessi. Tuttavia, gli ioni individuali hanno una grande dimensione rispetto ad altri metalli di transizione. Per questo motivo, non formano complessi prontamente. Nelle soluzioni acquose, l'acqua è un ligando più forte dell'ammina; quindi i complessi con le ammine non sono formati. Alcuni complessi stabili possono essere formati con gruppi CO, CN e organometallici. La stabilità di ciascun complesso è indirettamente proporzionale ai raggi ionici dello ione lantanide.

attinidi

Gli attinidi sono elementi chimici radioattivi che occupano il blocco f della tavola periodica degli elementi. Ci sono 15 elementi in questo gruppo, dall'attinio al lawrencium (numero atomico 89-103). La maggior parte di questi elementi sono creati dall'uomo. A causa della sua radioattività, elementi popolari di questo gruppo, l'uranio e il plutonio erano stati usati per la guerra esplosiva come armi atomiche. Si tratta di sostanze chimiche tossiche che emettono raggi che producono il cancro e la distruzione dei tessuti. Una volta assorbiti, migrano verso il midollo osseo e interferiscono con la funzione del midollo per produrre sangue. A causa della loro radioattività, i loro livelli elettronici sono meno comprensibili rispetto ai lantanidi.

Proprietà chimiche

Gli attinidi hanno più stati di ossidazione. Gli attinidi trivalenti sono l'attinio, l'uranio attraverso l'einsteinio. Sono simili al cristallo e sono simili ai lantanidi. Gli attinidi quadrivalenti sono torio, protoattinio, uranio, nettunio, plutonio e berkelio. Questi reagiscono liberamente in soluzioni acquose, a differenza dei lantanidi. Rispetto ai lantanidi, gli attinidi hanno uno stato di ossidazione pentavalente, esavalente ed eptavalente. Ciò consente la formazione di stati di ossidazione più elevati attraverso la rimozione di elettroni situati in posizione periferica nella configurazione 5f.

Formazione complessa

Gli attinidi sono altamente radioattivi e hanno una forte propensione a formare reazioni complesse. A causa dei suoi isotopi instabili, alcuni attinidi si formano naturalmente per decadimento radioattivo. Questi sono l'attinio, il torio, il protoattinio e l'uranio. In questi processi di decadimento, raggi tossici. Gli attinidi sono capaci di scissione nucleare, liberando enormi quantità di energia e neutroni extra. Questa reazione nucleare è vitale per la creazione di complesse reazioni nucleari. Gli attinidi sono facilmente ossidabili. Una volta esposti all'aria, si accendono facendoli esplosivi efficaci.

Sommario

Lantanidi e Actinidi si trovano nelle immediate vicinanze nella Tabella degli elementi periodici. Sono entrambi metalli di transizione interni, che hanno differenze significative. I lantanidi riempiono gli orbitali 4f e sono generalmente non tossici per gli esseri umani. Gli attinidi, d'altra parte, riempiono 5 orbitali e sono altamente tossici, causando varie malattie se accidentalmente consumati. Gli attinidi hanno vari stati di ossidazione che variano da stati di ossidazione divalente a eptavalente. Sono prontamente ossidati e accesi rendendoli elementi efficaci nella creazione di bombe atomiche. I lantanidi d'altra parte sono usati commercialmente per parti di automobili, superconduttori e magneti. Gli attinidi sono altamente radioattivi e hanno una maggiore propensione a subire reazioni complesse. Al contrario, i lantanidi hanno una configurazione elettronica stabile e non subiscono prontamente reazioni complesse.