Актиноиды и их применение презентация

Актиноиды семейство из 14 химических элементов с атомными номерами Z 90-103, которые расположены в 7 периоде периодической таблицы за актинием Ас и относящихся, как и актиний, к III группе таблицы.

f-металлы Актиниды: химически очень разнообразны, с.о. от +2 до +7 Все актиноиды являются радиоактивными т.е. у них нет стабильных изотопов Для всех f-элементов характерны высокие координационные числа Th, Pa и U принадлежат к естественно-радиоактивным элементам, встречающимся в природе Только Np и Pu обнаружены в малейших количествах в некоторых радиоактивных рудах, более "тяжелые" актиноиды (то есть актиноиды с большими атомными номерами) в природе не обнаружены.

Заполняется f-подуровень 5-го периода Заполняется f-подуровень 5-го периода Близость 5f и 6d орбиталей обеспечивает легкость перехода электронов между ними Элементы от Pa до Cm проявляют разнообразие степеней окисления Для тяжелых актинидов характерна устойчивая степень окисления +3

Атомные и ионные радиусы An

Физические свойства Все они мягкие, серебристого цвета, темнеют на воздухе, обладают высокой плотностью и пластичностью. Некоторые из этих металлов можно разрезать ножом. Для всех металлов известно много полиморфных модификаций. Все металлы относительно плохо проводят электрический ток и тепло. Все металлы устойчивы к действию щелочей.

Изменение свойств актинидов

Химические свойства Все металлы растворяются в кислотах. Только актиний растворяется в воде: 2Ac + 6H2O = 2Ac(OH)3 + 3H2 Pa – наименее активный металл, не реагирует с разбавленными кислотами

Получение актинидов Только Th и U получают химическими методами Остальные элементы получают в результате ядерного синтеза Бомбардировка нейтронами: Бомбардировка -частицами:

Бомбардировка ядрами углерода: Бомбардировка ядрами углерода: 238 12 246 1 92U + 6C = 98Cf + 4 0n Получение Тория:

Получение Урана Получение Урана

Основные минералы карнотит K2O2UO3V2O53H2O урановая смолка U3O8 монацит (Ln,Th)PO4 торит Th(SiO4)2

Оксиды

Получение оксидов Th(OH)4 = ThO2 + 2H2O 3U + 4O2 = U3O8 U + 2H2O = UO2 + 2H2

Гидроксиды Th(OH)4 = ThO2 + 2H2O ThCl4 + 4NH3·H2O = Th(OH)4↓ + 4NH4Cl Th(OH)4 + 4HNO3 = Th(NO3)4 + 4H2O Th(OH)4 + 2H2SO4 = Th(SO4)2 + 4H2O Th(OH)4 + CO2 = ThOCO3 + 2H2O

Химия тория

Химия урана

Различия лантанидов и актинидов Актиниды не имеют стабильных изотопов 4f-орбитали не принимают участия в ковалентной связи, 5f- орбитали – принимают Легкие актиниды похожи на d-металлы с тем же числом валентных электронов: образуют устойчивые комплексы и проявляют высокие с.о.

Применение приборостроение (датчики дыма) космические технологии создание ядерного оружия применение в качестве топлива в ядерных реакторах