آکتینیدها

۱۵ عنصر فلزی از اکتینیم (با عدد اتمی ۸۹) تا لورنسیم (با عدد اتمی ۱۰۳) واقع در دورهٔ هفتم جدول تناوبی را اکتینیدها می‌گویند. این نام از نام عنصر اکتینیم گرفته شده‌است. خواص شیمیایی این عناصر شبیه به عنصر اکتینیم است. همهٔ این عنصرها به جز لورنسیم جزو بلوک اف هستند. لورنسیم جزو بلوک دی است اما خواص شیمیایی‌اش مشابه با چهارده‌تای دیگر است. برعکس عنصرهای لانتانید، تنها چند عنصر اول این ردیف (توریم، پروتاکتینیوم، اورانیوم، اکتینیم، مقدار خیلی کمی کوریوم، نپتونیم در ماه و مقادیر فوق‌العاده کمی پلوتونیم در معدن اورانیوم یافت می‌شود) در طبیعت یافت می‌شوند. از عنصر چهارم این سری به بعد که عنصرهای ترانس اورانیوم نام دارند، در طبیعت یافت نمی‌شوند و همگی رادیواکتیو هستند. در این عنصرها ساختارهسته نسبت به آرایش الکترونی از اهمیت کاربردی بیشتری برخوردار است. همه اکتینیدها هسته ناپایداری دارند، به این علت که ازجمله عنصرهای پرتوزا به‌شمار می‌آیند. شاید مشهورترین اکتینید، اورانیوم باشد که از فروپاشی هسته آن انرژی لازم برای تولید برق در نیروگاه‌ها، زیر دریایی‌ها و ناوهای هواپیمابر فراهم می‌شود.

₈₉Ac	₉₀Th	₉₁Pa	₉₂U	₉₃Np	₉₄Pu	₉₅Am	₉₆Cm	₉₇Bk	₉₈Cf	₉₉Es	₁₀₀Fm	₁₀₁Md	₁₀₂No	₁₀₃Lr

خواص

خواص اکتینیدها (the mass of the most long-lived isotope is in square brackets)
Property	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr
Core charge	۸۹	۹۰	۹۱	۹۲	۹۳	۹۴	۹۵	۹۶	۹۷	۹۸	۹۹	۱۰۰	۱۰۱	۱۰۲	۱۰۳
جرم اتمی	[۲۲۷]	۲۳۲٫۰۳۸۱	۲۳۱٫۰۳۵۸۸	۲۳۸٫۰۲۸۹۱	[۲۳۷]	[۲۴۴]	[۲۴۳]	[۲۴۷]	[۲۴۷]	[۲۵۱]	[۲۵۲]	[۲۵۷]	[۲۵۸]	[۲۵۹]	[۲۶۲]
تعداد ایزوتوپ‌های طبیعی	۳	۱	۲	۳	۱	۲	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Longest-lived isotope	۲۲۷	۲۳۲	۲۳۱	۲۳۸	۲۳۷	۲۴۴	۲۴۳	۲۴۷	۲۴۷	۲۵۱	۲۵۲	۲۵۷	۲۵۸	۲۵۹	۲۶۲
نیمه‌عمر of the longest-lived isotope	21.8 years	14 billion years	۳۲٬500 years	4.47 billion years	2.14 million years	80.8 million years	۷٬370 years	15.6 million years	۱٬400 years	900 years	1.29 years	100.5 days	52 days	58 min	261 min
Electronic configuration in the ground state	6d7s	6d7s	5f6d7sor 5f6d7s	5f6d7s	5f6d7sor 5f7s	5f7s	5f7s	5f6d7s	5f7sor 5f6d7s	5f7s	5f7s	5f7s	5f7s	5f7s	5f7s7p
Oxidation state	۳	۳، ۴	۳، ۴، ۵	۳، ۴، ۵، ۶	۳، ۴، ۵، ۶، ۷	۳، ۴، ۵، ۶، ۷	۲، ۳، ۴	۳، ۴	۳، ۴	۲، ۳	۲، ۳	۲، ۳	۲، ۳	۲، ۳	۳
Metallic radius, nm	۰٫۲۰۳	۰٫۱۸۰	۰٫۱۶۲	۰٫۱۵۳	۰٫۱۵۰	۰٫۱۶۲	۰٫۱۷۳	۰٫۱۷۴	۰٫۱۷۰	۰٫۱۸۶	۰٫۱۸۶	—	—	—	—
Ionic radius, nm: An An	— ۰٫۱۲۶	۰٫۱۱۴ —	۰٫۱۰۴ ۰٫۱۱۸	۰٫۱۰۳ ۰٫۱۱۸	۰٫۱۰۱ ۰٫۱۱۶	۰٫۱۰۰ ۰٫۱۱۵	۰٫۰۹۹ ۰٫۱۱۴	۰٫۰۹۹ ۰٫۱۱۲	۰٫۰۹۷ ۰٫۱۱۰	۰٫۰۹۶ ۰٫۱۰۹	۰٫۰۸۵ ۰٫۰۹۸	۰٫۰۸۴ ۰٫۰۹۱	۰٫۰۸۴ ۰٫۰۹۰	۰٫۰۸۴ ۰٫۰۹۵	۰٫۰۸۳ ۰٫۰۸۸
Temperature, °C: melting boiling	۱۰۵۰ ۳۳۰۰	۱۷۵۰ ۴۸۰۰	۱۵۷۲ ۴۴۰۰	۱۱۳۰ ۳۸۰۰	۶۴۰ ۳۹۰۰	۶۴۰ ۳۲۳۰	۱۱۷۶ ۲۶۱۰	۱۳۴۰ —	۱۰۵۰ —	۹۰۰ —	۸۶۰ —	۱۵۳۰ —	۸۳۰ —	۸۳۰ —	۱۶۳۰ —
Density, g/cm	۱۰٫۰۷	۱۱٫۷۸	۱۵٫۳۷	۱۹٫۰۶	۲۰٫۲۵	۱۹٫۸۴	۱۱٫۷	۱۳٫۵۱	۱۴٫۷۸
Standard electrode potential, V: E° (An/An) E° (An/An)	— −۲٫۱۳	−۱٫۸۳ —	−۱٫۴۷ —	−۱٫۳۸ −۱٫۶۶	−۱٫۳۰ −۱٫۷۹	−۱٫۲۵ −۲٫۰۰	−۰٫۹۰ −۲٫۰۷	−۰٫۷۵ −۲٫۰۶	−۰٫۵۵ −۱٫۹۶	−۰٫۵۹ −۱٫۹۷	−۰٫۳۶ −۱٫۹۸	−۰٫۲۹ −۱٫۹۶	— −۱٫۷۴	— −۱٫۲۰	- −۲٫۱۰
Color [M(H₂O)_n] [M(H₂O)_n]	— Colorless	Colorless Blue	Yellow Dark blue	Green Purple	Yellow-green Purple	Brown Violet	Red Rose	Yellow Colorless	نخودی Yellow-green	سبز سبز	— Pink	— —	— —	— —	— —

Approximate colors of actinide ions in aqueous solution
Oxidation state	۸۹	۹۰	۹۱	۹۲	۹۳	۹۴	۹۵	۹۶	۹۷	۹۸	۹۹
+3	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es
+4		Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf
+۵			PaO₂	UO₂	NpO₂	PuO₂	AmO₂
+۶				UO₂	NpO₂	PuO₂	AmO₂
+۷					NpO₂	PuO₂	[AmO₆]

خواص فیزیکی


Major crystal structures of some actinides vs. temperature	Metallic and ionic radii of actinides

PuO₂

کالیفرنیم

Comparison of ionic radii of lanthanides and actinides
لانتانیدها	Ln، Å	Actinides	An، Å	An، Å
لانتان	۱٫۰۶۱	اکتینیم	۱٫۱۱	–
سریم	۱٫۰۳۴	توریم	۱٫۰۸	۰٫۹۹
پرازئودیمیم	۱٫۰۱۳	پروتاکتینیم	۱٫۰۵	۰٫۹۳
نئودیمیم	۰٫۹۹۵	اورانیم	۱٫۰۳	۰٫۹۳
پرومتیم	۰٫۹۷۹	نپتونیوم	۱٫۰۱	۰٫۹۲
ساماریم	۰٫۹۶۴	پلوتونیم	۱٫۰۰	۰٫۹۰
یوروپیم	۰٫۹۵۰	امریسیم	۰٫۹۹	۰٫۸۹
گادولینیم	۰٫۹۳۸	کوریم	۰٫۹۸	۰٫۸۸
تربیم	۰٫۹۲۳	برکلیم	-	-
دیسپروزیم	۰٫۹۰۸	کالیفرنیم	-	-
هولمیم	۰٫۸۹۴	اینشتینیم	-	-
اربیم	۰٫۸۸۱	فرمیم	-	-
تولیم	۰٫۸۶۹	مندلیفیم	-	-
ایتربیم	۰٫۸۵۸	نوبلیم	-	-
لوتتیم	۰٫۸۴۸	لارنسیم	-	-

Uranyl nitrate (UO₂(NO₃)₂).
Aqueous solutions of uranium III, IV, V, VI salts.
Aqueous solutions of neptunium III, IV, V, VI, VII salts.
Aqueous solutions of plutonium III, V, VI, VII salts.
تتراکلرید اورانیوم.
هگزافلوراید اورانیوم.
U₃O₈ (yellowcake).

ترکیب‌ها

اکسیدها و هیدروکسیدها

اکسیدهای اکتینیدها
ترکیب	رنگ	ساختار شیمیایی، نوع	ثابت شبکه بلوری، Å			چگال، g/cm	دما، °C
ترکیب	رنگ	ساختار شیمیایی، نوع	a	b	c	چگال، g/cm	دما، °C
Ac₂O₃	سفید	Hexagonal, La₂O₃	۴٫۰۷	-	۶٫۲۹	۹٫۱۹	–
PaO₂	-	مکعبی، CaF₂	۵٫۵۰۵	-	-	-	-
Pa₂O₅	سفید	مکعبی، CaF₂ مکعبی Tetragonal Hexagonal Rhombohedral Orthorhombic	۵٫۴۴۶ ۱۰٫۸۹۱ ۵٫۴۲۹ ۳٫۸۱۷ ۵٫۴۲۵ ۶٫۹۲	- - - - - ۴٫۰۲	- ۱۰٫۹۹۲ ۵٫۵۰۳ ۱۳٫۲۲ - ۴. ۱۸	-	۷۰۰ ۷۰۰–۱۱۰۰ ۱۰۰۰ ۱۰۰۰–۱۲۰۰ ۱۲۴۰–۱۴۰۰ –
ThO₂	بی‌رنگ	مکعبی	۵٫۵۹	-	-	۹٫۸۷	–
UO₂	قهوه‌ای-سیاه	مکعبی	۵٫۴۷	-	-	۱۰٫۹	–
NpO₂	Greenish-قهوه‌ای	مکعبی، CaF₂	۵٫۴۲۴	-	-	۱۱٫۱	–
PuO	سیاه	مکعبی، NaCl	۴٫۹۶	-	-	۱۳٫۹	–
PuO₂	Olive green	مکعبی	۵٫۳۹	-	-	۱۱٫۴۴	–
Am₂O₃	Red-brown Red-brown	مکعبی، Mn₂O₃ Hexagonal, La₂O₃	۱۱٫۰۳ ۳٫۸۱۷	-	- ۵٫۹۷۱	۱۰٫۵۷ ۱۱٫۷	–
AmO₂	Black	مکعبی، CaF₂	۵٫۳۷۶	-	-	-	-
Cm₂O₃	سفید - -	مکعبی، Mn₂O₂ Hexagonal, LaCl₃ Monoclinic, Sm₂O₃	۱۱٫۰۱ ۳٫۸۰ ۱۴٫۲۸	- - ۳٫۶۵	- ۶ ۸٫۹	۱۱٫۷	–
CmO₂	سیاه	مکعبی، CaF₂	۵٫۳۷	-	-	-	-
Bk₂O₃	قهوه‌ای روشن	مکعبی، Mn₂O₃	۱۰٫۸۸۶	-	-	-	-
BkO₂	قرمز-قهوه‌ای	مکعبی، CaF₂	۵٫۳۳	-	-	-	-
Cf₂O₃	Colorless Yellowish -	مکعبی، Mn₂O₃ Monoclinic, Sm₂O₃ Hexagonal, La₂O₃	۱۰٫۷۹ ۱۴٫۱۲ ۳٫۷۲	- ۳٫۵۹ -	- ۸٫۸۰ ۵٫۹۶	-	-
CfO₂	سیاه	مکعبی	۵٫۳۱	-	-	-	-
Es₂O₃	-	مکعبی، Mn₂O₃ Monoclinic شش‌گوش، La₂O₃	۱۰٫۰۷ ۱۴٫۱ ۳٫۷	- ۳٫۵۹ -	- ۸٫۸۰ ۶	-	-

رنگ تقریبی اکسیدهای اکتیندها (پایدارترین‌ها پررنگ شده‌اند)
Oxidation state	۸۹	۹۰	۹۱	۹۲	۹۳	۹۴	۹۵	۹۶	۹۷	۹۸	۹۹
+۳						Pu₂O₃	Am₂O₃	Cm₂O₃	Bk₂O₃	Cf₂O₃	Es₂O₃
+4		ThO₂	PaO₂	UO₂	NpO₂	PuO₂	AmO₂	CmO₂	BkO₂	CfO₂
+۵			PaO₂	U₂O₅	Np₂O₅
+۶				U₃O₈
+۶				UO₃

دی‌اکسیدهای برخی اکتینیدها
فرمول شیمیایی	ThO₂	PaO₂	UO₂	NpO₂	PuO₂	AmO₂	CmO₂	BkO₂	CfO₂
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۱۳۱۴-۲۰-۱	۱۲۰۳۶-۰۳-۲	۱۳۴۴-۵۷-۶	۱۲۰۳۵-۷۹-۹	۱۲۰۵۹-۹۵-۹	۱۲۰۰۵-۶۷-۳	۱۲۰۱۶-۶۷-۰	۱۲۰۱۰-۸۴-۳	۱۲۰۱۵-۱۰-۰
PubChem	14808		۱۰۹۱۶
جرم مولی	۲۶۴٫۰۴	۲۶۳٫۰۳۵	۲۷۰٫۰۳	۲۶۹٫۰۴۷	۲۷۶٫۰۶۳	۲۷۵٫۰۶	۲۷۰–۲۸۴**	۲۷۹٫۰۶۹	۲۸۳٫۰۷۸
نقطه ذوب	۳۳۹۰ °C		۲۸۷۸ °C	2600 °C	2400 °C	2050 °C
نقطه جوش	۴۴۰۰ °C				۲۸۰۰ °C
ساختار	An: __ / O: __
گروه فضایی	Fm۳m
عدد کوئوردیناسیون	An[8], O[4]

An – اکتینید
**بسته به ایزوتوپ‌ها

نمک‌ها

تری‌کلرید برخی اکتینیدها
فرمول شیمیایی	AcCl₃	UCl₃	NpCl₃	PuCl₃	AmCl₃	CmCl₃	BkCl₃	CfCl₃
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۲۲۹۸۶-۵۴-۵	۱۰۰۲۵-۹۳-۱	۲۰۷۳۷-۰۶-۸	۱۳۵۶۹-۶۲-۵	۱۳۴۶۴-۴۶-۵	۱۳۵۳۷-۲۰-۷	۱۳۵۳۶-۴۶-۴	۱۳۵۳۶-۹۰-۸
PubChem		۱۶۷۴۴۴
جرم مولی	۳۳۳٫۳۸۶	۳۴۴٫۳۸۷	۳۴۳٫۴۰۶	۳۵۰٫۳۲	۳۴۹٫۴۲	۳۴۴–۳۵۸**	۳۵۳٫۴۲۸	۳۵۷٫۴۳۸
نقطه ذوب		۸۳۷ °C	800 °C	767 °C	715 °C	695 °C	603 °C	545 °C
نقطه جوش		۱۶۵۷ °C		۱۷۶۷ °C	850 °C
ساختار بلوری\| Colspan = "8"\| An: __ / Cl: __
گروه فضایی	P6₃/m
عدد کوئوردیناسیون	An*[9], Cl [۳]
ثابت شبکه بلوری	a = ۷۶۲ pm c = 455 pm	a = 745.2 pm c = 432.8 pm		a = 739.4 pm c = 424.3 pm	a = 738.2 pm c = 421.4 pm	a = 726 pm c = 414 pm	a = 738.2 pm c = 412.7 pm	a = 738 pm c = 409 pm

*An – اکتینید
**بسته به ایزوتوپ‌ها

فلوئوریدهای اکتینیدها
ترکیب	رنگ	ساختار بلوری، نوع	ثابت شبکه بلوری، Å			چگالی، g/cm
ترکیب	رنگ	ساختار بلوری، نوع	a	b	c	چگالی، g/cm
AcF₃	سفید	Hexagonal, LaF₃	۴٫۲۷	-	۷٫۵۳	۷٫۸۸
PaF₄	Dark brown	دستگاه بلوری مونوکلینیک	۱۲٫۷	۱۰٫۷	۸٫۴۲	–
PaF₅	Black	دستگاه بلوری تتراگونال، β-UF₅	۱۱٫۵۳	-	۵٫۱۹	–
ThF₄	Colorless	Monoclinic	۱۳	۱۰٫۹۹	۸٫۵۸	۵٫۷۱
UF₃	Reddish-purple	Hexagonal	۷٫۱۸	-	۷٫۳۴	۸٫۵۴
UF₄	Green	Monoclinic	۱۱٫۲۷	۱۰٫۷۵	۸٫۴۰	۶٫۷۲
α-UF₅	Bluish	Tetragonal	۶٫۵۲	-	۴٫۴۷	۵٫۸۱
β-UF₅	Bluish	Tetragonal	۱۱٫۴۷	-	۵٫۲۰	۶٫۴۵
UF₆	Yellowish	Orthorhombic	۹٫۹۲	۸٫۹۵	۵٫۱۹	۵٫۰۶
NpF₃	Black or purple	Hexagonal	۷٫۱۲۹	-	۷٫۲۸۸	۹٫۱۲
NpF₄	Light green	Monoclinic	۱۲٫۶۷	۱۰٫۶۲	۸٫۴۱	۶٫۸
NpF₆	Orange	Orthorhombic	۹٫۹۱	۸٫۹۷	۵٫۲۱	۵
PuF₃	Violet-blue	Trigonal	۷٫۰۹	-	۷٫۲۵	۹٫۳۲
PuF₄	Pale brown	Monoclinic	۱۲٫۵۹	۱۰٫۵۷	۸٫۲۸	۶٫۹۶
PuF₆	Red-brown	Orthorhombic	۹٫۹۵	۹٫۰۲	۳٫۲۶	۴٫۸۶
AmF₃	Pink or light نخودی	hexagonal, LaF₃	7.04	-	۷٫۲۵۵	۹٫۵۳
AmF₄	Orange-red	دستگاه بلوری مونوکلینیک	۱۲٫۵۳	۱۰٫۵۱	۸٫۲۰	–
CmF₃	قهوه‌ای تا سفید	Hexagonal	۴٫۰۴۱	-	۷٫۱۷۹	۹٫۷
CmF₄	Yellow	Monoclinic, UF₄	۱۲٫۵۱	۱۰٫۵۱	۸٫۲۰	–
BkF₃	Yellow-green	دستگاه بلوری لوزی‌پهلو، LaF₃ دستگاه بلوری اورتورومبیک، YF₃	۶٫۹۷ ۶٫۷	- ۷٫۰۹	۷٫۱۴ ۴٫۴۱	۱۰٫۱۵ ۹٫۷
BkF₄	-	Monoclinic, UF₄	۱۲٫۴۷	۱۰٫۵۸	۸٫۱۷	–
CfF₃	- -	Trigonal, LaF₃ Orthorhombic, YF₃	۶. ۹۴ ۶٫۶۵	- ۷٫۰۴	۷٫۱۰ ۴٫۳۹	–
CfF₄	- -	Monoclinic, UF₄ Monoclinic, UF₄	۱٫۲۴۲ ۱٫۲۳۳	۱٫۰۴۷ ۱٫۰۴۰	۸٫۱۲۶ ۸٫۱۱۳	–

اینشتینیم تری یدید در تاریکی می‌درخشد.

کاربردها

جستارهای وابسته

لانتانیدها

منابع

↑ Yu.D. Tretyakov, ed. (2007). Non-organic chemistry in three volumes. Chemistry of transition elements. Vol. 3. Moscow: Academy. ISBN 5-7695-2533-9.
↑ Greenwood, p. 1263
↑ Greenwood, p. 1265
↑ Myasoedov, pp. 30–31
↑ Z. K. Karalova, B. Myasoedov (1982). Actinium. Analytical chemistry items. Moscow: Nauka.
↑ V.A. Mikhailov, ed. (1971). Analytical chemistry of neptunium. Moscow: Nauka.
↑ E.S. Palshin (1968). Analytical chemistry of protactinium. Moscow: Nauka. ;
↑ Myasoedov, p. 88
↑ "Таблица Inorganic and Coordination compounds" (به روسی). Retrieved 2010-07-11.
↑ According to other sources, cubic sesquioxide of curium is olive-green. See "Соединения curium site XuMuK.ru" (به روسی). Retrieved 2010-07-11.
↑ The atmosphere during the synthesis affects the lattice parameters, which might be due to non-stoichiometry as a result of oxidation or reduction of the trivalent californium. Main form is the cubic oxide of californium(III).
↑ Greenwood, p. 1268
↑ "Information from webelements.com".
↑ Greenwood, p. 1270
↑ Myasoedov, pp. 96–99
↑ F. Weigel; J. Katz; G. Seaborg (1997). The Chemistry of the Actinide Elements. Vol. 2. Moscow: Mir. ISBN 5-03-001885-9. ;
↑ Nave, S.; Haire, R.; Huray, Paul (1983). "Magnetic properties of actinide elements having the 5f^{6} and 5f^{7} electronic configurations". Physical Review B. 28: 2317. Bibcode:1983PhRvB..28٫2317N. doi:10٫1103/PhysRevB.28٫2317. ;

Wikipedia contributors, "Actinide," Wikipedia, The Free Encyclopedia, https://secure.wikimedia.org/wikipedia/en/w/index.php?title=Actinide&oldid=447118919 (accessed September 2, 2011).

دانشنامه رشد

پیوند به بیرون

[Yu._D._Tretyakov-1] Yu.D. Tretyakov, ed. (2007). Non-organic chemistry in three volumes. Chemistry of transition elements. Vol. 3. Moscow: Academy. ISBN 5-7695-2533-9.

[g1263-2] Greenwood, p. 1263

[g1265-3] Greenwood, p. 1265

[4] Myasoedov, pp. 30–31

[Himiya_aktiniya-5] Z. K. Karalova, B. Myasoedov (1982). Actinium. Analytical chemistry items. Moscow: Nauka.

[Himiya_neptuniya-6] V.A. Mikhailov, ed. (1971). Analytical chemistry of neptunium. Moscow: Nauka.

[Himiya_protaktiniya-7] E.S. Palshin (1968). Analytical chemistry of protactinium. Moscow: Nauka. ;

[8] Myasoedov, p. 88

[Tablitsa_soedineniy-9] "Таблица Inorganic and Coordination compounds" (به روسی). Retrieved 2010-07-11.

[10] According to other sources, cubic sesquioxide of curium is olive-green. See "Соединения curium site XuMuK.ru" (به روسی). Retrieved 2010-07-11.

[11] The atmosphere during the synthesis affects the lattice parameters, which might be due to non-stoichiometry as a result of oxidation or reduction of the trivalent californium. Main form is the cubic oxide of californium(III).

[g1268-12] Greenwood, p. 1268

[webelements-13] "Information from webelements.com".

[g1270-14] Greenwood, p. 1270

[15] Myasoedov, pp. 96–99

[katz-16] F. Weigel; J. Katz; G. Seaborg (1997). The Chemistry of the Actinide Elements. Vol. 2. Moscow: Mir. ISBN 5-03-001885-9. ;

[17] Nave, S.; Haire, R.; Huray, Paul (1983). "Magnetic properties of actinide elements having the 5f^{6} and 5f^{7} electronic configurations". Physical Review B. 28: 2317. Bibcode:1983PhRvB..28٫2317N. doi:10٫1103/PhysRevB.28٫2317. ;