آکتینیدها

۱۵ عنصر فلزی از اکتینیم (با عدد اتمی ۸۹) تا لورنسیم (با عدد اتمی ۱۰۳) واقع در دوره هفتم جدول تناوبی را اکتینیدها می‌گویند. این نام از نام عنصر اکتینیم گرفته شده‌است. خواص شیمیایی این عناصر شبیه به عنصر اکتینیم است. همه 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 سه عنصر اول این ردیف (توریم، پروتاکتینیوم و اورانیوم) 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.
89 Ac
90 Th
91 Pa
92 U
93 Np
94 Pu
95 Am
96 Cm
97 Bk
98 Cf
99 Es
100 Fm
101 Md
102 No
103 Lr
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
6d 1 7s 2
6d 2 7s 2
5f 2 6d 1 7s 2 or 5f 1 6d 2 7s 2
5f 3 6d 1 7s 2
5f 4 6d 1 7s 2 or 5f 5 7s 2
5f 6 7s 2
5f 7 7s 2
5f 7 6d 1 7s 2
5f 9 7s 2 or 5f 8 6d 1 7s 2
5f 10 7s 2
5f 11 7s 2
5f 12 7s 2
5f 13 7s 2
5f 14 7s 2
5f 14 7s 2 7p 1
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 4+ An 3+
—۰٫۱۲۶
۰٫۱۱۴—
۰٫۱۰۴۰٫۱۱۸
۰٫۱۰۳۰٫۱۱۸
۰٫۱۰۱۰٫۱۱۶
۰٫۱۰۰۰٫۱۱۵
۰٫۰۹۹۰٫۱۱۴
۰٫۰۹۹۰٫۱۱۲
۰٫۰۹۷۰٫۱۱۰
۰٫۰۹۶۰٫۱۰۹
۰٫۰۸۵۰٫۰۹۸
۰٫۰۸۴۰٫۰۹۱
۰٫۰۸۴۰٫۰۹۰
۰٫۰۸۴۰٫۰۹۵
۰٫۰۸۳۰٫۰۸۸
Temperature, °C:meltingboiling
۱۰۵۰۳۳۰۰
۱۷۵۰۴۸۰۰
۱۵۷۲۴۴۰۰
۱۱۳۰۳۸۰۰
۶۴۰۳۹۰۰
۶۴۰۳۲۳۰
۱۱۷۶۲۶۱۰
۱۳۴۰—
۱۰۵۰—
۹۰۰—
۸۶۰—
۱۵۳۰—
۸۳۰—
۸۳۰—
۱۶۳۰—
Density, g/cm 3
۱۰٫۰۷
۱۱٫۷۸
۱۵٫۳۷
۱۹٫۰۶
۲۰٫۲۵
۱۹٫۸۴
۱۱٫۷
۱۳٫۵۱
۱۴٫۷۸
Standard electrode potential, V:E° (An 4+ /An 0 )E° (An 3+ /An 0 )
—−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
Color 4+ 3+
—Colorless
ColorlessBlue
YellowDark blue
GreenPurple
Yellow-greenPurple
BrownViolet
RedRose
YellowColorless
نخودیYellow-green
سبزسبز
—Pink
+Approximate colors of actinide ions in aqueous solution
Oxidation state
۸۹
۹۰
۹۱
۹۲
۹۳
۹۴
۹۵
۹۶
۹۷
۹۸
۹۹
+3
Ac 3+
Th 3+
Pa 3+
U 3+
Np 3+
Pu 3+
Am 3+
Cm 3+
Bk 3+
Cf 3+
Es 3+
+4
Th 4+
Pa 4+
U 4+
Np 4+
Pu 4+
Am 4+
Cm 4+
Bk 4+
Cf 4+
+۵
PaO 2 +
UO 2 +
NpO 2 +
PuO 2 +
AmO 2 +
+۶
UO 2 2+
NpO 2 2+
PuO 2 2+
AmO 2 2+
+۷
NpO 2 3+
PuO 2 3+
5-
خواص فیزیکی
400px
Major crystal structures of some actinides vs. temperature
Metallic and ionic radii of actinides
238 PuO 2
کالیفرنیم
+ Comparison of ionic radii of lanthanides and actinides
لانتانیدها
Ln 3+ ، Å
Actinides
An 3+ ، Å
An 4+ ، 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
دیسپروزیم
۰٫۹۰۸
هولمیم
۰٫۸۹۴
اربیم
۰٫۸۸۱
تولیم
۰٫۸۶۹
ایتربیم
۰٫۸۵۸
لوتتیم
۰٫۸۴۸
ترکیب‌ها
اکسیدها و هیدروکسیدها
+ اکسیدهای اکتینیدها
ترکیب
رنگ
ساختار شیمیایی، نوع
ثابت شبکه بلوری، Å
چگال، g/cm 3
دما، °C
a
b
c
Ac 2 O 3
سفید
Hexagonal, La 2 O 3
۶٫۲۹
۹٫۱۹
مکعبی، CaF 2
Pa 2 O 5
سفید
مکعبی، CaF 2 مکعبیTetragonalHexagonalRhombohedralOrthorhombic
۵٫۴۴۶۱۰٫۸۹۱۵٫۴۲۹۳٫۸۱۷۵٫۴۲۵۶٫۹۲
-----۴٫۰۲
۷۰۰۷۰۰–۱۱۰۰۱۰۰۰۱۰۰۰–۱۲۰۰۱۲۴۰–۱۴۰۰–
ThO 2
بی‌رنگ
مکعبی
UO 2
قهوه‌ای-سیاه
مکعبی
NpO 2
Greenish-قهوه‌ای
مکعبی، CaF 2
PuO
سیاه
مکعبی، NaCl
PuO 2
Olive green
مکعبی
Am 2 O 3
Red-brownRed-brown
مکعبی، Mn 2 O 3 Hexagonal, La 2 O 3
-۵٫۹۷۱
۱۰٫۵۷۱۱٫۷
AmO 2
Black
مکعبی، CaF 2
Cm 2 O 3
سفید --
مکعبی، Mn 2 O 2 Hexagonal, LaCl 3 Monoclinic, Sm 2 O 3
۱۱٫۰۱۳٫۸۰۱۴٫۲۸
--۳٫۶۵
-۶۸٫۹
۱۱٫۷
CmO 2
سیاه
مکعبی، CaF 2
Bk 2 O 3
قهوه‌ای روشن
مکعبی، Mn 2 O 3
BkO 2
قرمز-قهوه‌ای
مکعبی، CaF 2
Cf 2 O 3
ColorlessYellowish-
مکعبی، Mn 2 O 3 Monoclinic, Sm 2 O 3 Hexagonal, La 2 O 3
۱۰٫۷۹۱۴٫۱۲۳٫۷۲
-۳٫۵۹-
CfO 2
سیاه
مکعبی
مکعبی، Mn 2 O 3 Monoclinicشش‌گوش، La 2 O 3
۱۰٫۰۷۱۴٫۱۳٫۷
-۳٫۵۹-
+ رنگ تقریبی اکسیدهای اکتیندها (پایدارترین‌ها پررنگ شده‌اند)
Oxidation state
۸۹
۹۰
۹۱
۹۲
۹۳
۹۴
۹۵
۹۶
۹۷
۹۸
۹۹
+۳
Pu 2 O 3
Am 2 O 3
Cm 2 O 3
Bk 2 O 3
Cf 2 O 3
Es 2 O 3
+4
ThO 2
PaO 2
UO 2
NpO 2
PuO 2
AmO 2
CmO 2
BkO 2
CfO 2
+۵
PaO 2 +
U 2 O 5
Np 2 O 5
+۶
U 3 O 8
UO 3
+ دی‌اکسیدهای برخی اکتینیدها
فرمول شیمیایی
ThO 2
PaO 2
UO 2
NpO 2
PuO 2
AmO 2
CmO 2
BkO 2
CfO 2
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
جرم مولی
۲۶۴٫۰۴
۲۶۳٫۰۳۵
۲۷۰٫۰۳
۲۶۹٫۰۴۷
۲۷۶٫۰۶۳
۲۷۵٫۰۶
۲۷۰–۲۸۴**
۲۷۹٫۰۶۹
۲۸۳٫۰۷۸
نقطه ذوب
۲۸۷۸ °C
2600 °C
2400 °C
2050 °C
نقطه جوش
۴۴۰۰ °C
۲۸۰۰ °C
ساختار
250px An 4+ : __ / O 2− : __
گروه فضایی
Fmm
عدد کوئوردیناسیون
An 8, O4
An – اکتینید**بسته به ایزوتوپ‌ها
نمک‌ها
+ تری‌کلرید برخی اکتینیدها
فرمول شیمیایی
AcCl 3
UCl 3
NpCl 3
PuCl 3
AmCl 3
CmCl 3
BkCl 3
CfCl 3
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
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
۱۷۶۷ °C
850 °C
The crystal structure of uranium trichloride An 3+ : __ / Cl − : __
گروه فضایی
P6 3 /m
عدد کوئوردیناسیون
An *9, Cl ۳
ثابت شبکه بلوری
a = ۷۶۲ pmc = 455 pm
a = 745.2 pmc = 432.8 pm
a = 739.4 pmc = 424.3 pm
a = 738.2 pmc = 421.4 pm
a = 726 pmc = 414 pm
a = 738.2 pmc = 412.7 pm
a = 738 pmc = 409 pm
* An – اکتینید**بسته به ایزوتوپ‌ها
+ فلوئوریدهای اکتینیدها
ترکیب
رنگ
ساختار بلوری، نوع
ثابت شبکه بلوری، Å
چگالی، g/cm 3
a
b
c
AcF 3
سفید
Hexagonal, LaF 3
۷٫۵۳
۷٫۸۸
PaF 4
Dark brown
دستگاه بلوری مونوکلینیک
۱۲٫۷
۱۰٫۷
۸٫۴۲
PaF 5
Black
دستگاه بلوری تتراگونال، -UF 5
۵٫۱۹
ThF 4
Colorless
Monoclinic
۱۳
۱۰٫۹۹
۸٫۵۸
۵٫۷۱
UF 3
Reddish-purple
Hexagonal
۷٫۳۴
۸٫۵۴
UF 4
Green
Monoclinic
۱۱٫۲۷
۱۰٫۷۵
۸٫۴۰
۶٫۷۲
-UF 5
Bluish
Tetragonal
۴٫۴۷
۵٫۸۱
-UF 5
Bluish
Tetragonal
۵٫۲۰
۶٫۴۵
UF 6
Yellowish
Orthorhombic
۹٫۹۲
۸٫۹۵
۵٫۱۹
۵٫۰۶
NpF 3
Black or purple
Hexagonal
۷٫۲۸۸
۹٫۱۲
NpF 4
Light green
Monoclinic
۱۲٫۶۷
۱۰٫۶۲
۸٫۴۱
۶٫۸
NpF 6
Orange
Orthorhombic
۹٫۹۱
۸٫۹۷
۵٫۲۱
۵
PuF 3
Violet-blue
Trigonal
۷٫۲۵
۹٫۳۲
PuF 4
Pale brown
Monoclinic
۱۲٫۵۹
۱۰٫۵۷
۸٫۲۸
۶٫۹۶
PuF 6
Red-brown
Orthorhombic
۹٫۹۵
۹٫۰۲
۳٫۲۶
۴٫۸۶
AmF 3
Pink or light نخودی
hexagonal, LaF 3
۷٫۲۵۵
۹٫۵۳
AmF 4
Orange-red
دستگاه بلوری مونوکلینیک
۱۲٫۵۳
۱۰٫۵۱
۸٫۲۰
CmF 3
قهوه‌ای تا سفید
Hexagonal
۷٫۱۷۹
۹٫۷
CmF 4
Yellow
Monoclinic, UF 4
۱۲٫۵۱
۱۰٫۵۱
۸٫۲۰
BkF 3
Yellow-green
دستگاه بلوری لوزی‌پهلو، LaF 3 دستگاه بلوری اورتورومبیک، YF 3
۶٫۹۷۶٫۷
-۷٫۰۹
۷٫۱۴۴٫۴۱
۱۰٫۱۵۹٫۷
Monoclinic, UF 4
۱۲٫۴۷
۱۰٫۵۸
۸٫۱۷
CfF 3
Trigonal, LaF 3 Orthorhombic, YF 3
۶. ۹۴۶٫۶۵
-۷٫۰۴
۷٫۱۰۴٫۳۹
CfF 4
Monoclinic, UF 4 Monoclinic, UF 4
۱٫۲۴۲۱٫۲۳۳
۱٫۰۴۷۱٫۰۴۰
۸٫۱۲۶۸٫۱۱۳
اینشتینیم‌تری یدید در تاریکی می‌درخشد.
کاربردها
لانتانیدها