Actinium
ominaisuudet | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Yleisesti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nimi , symboli , atominumero | Actinium, Ac, 89 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementtiluokka | Siirtymämetallit | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ryhmä , jakso , lohko | 3 , 7 , d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Katso | hopeanhohtoinen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS-numero | 7440-34-8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massaosuus maan verhokäyrästä | 6 · 10 −14 ppm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomi | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomimassa | 227,0278 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomisäde | 195 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalenttinen säde | 215 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronikonfiguraatio | [ Rn ] 6 d 1 7 s 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Ionisointienergia | 5.380 226 (24) eV ≈ 519.11 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Ionisointienergia | 11.75 (3) eV ≈ 1 134 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Ionisointienergia | 17. päivä.431 (20) eV ≈ 1 682 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Ionisointienergia | 44.8 (1,4 eV) ≈ 4 320 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5. Ionisointienergia | 55.0 (1,9) eV ≈ 5 310 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fyysisesti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fyysinen tila | tiukasti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristallirakenne | Kuutioalue keskitetty | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
tiheys | 10,07 g / cm 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sulamispiste | 1323 K (1050 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
kiehumispiste | 3573 (3300 ° C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molaarinen tilavuus | 22,55 · 10 −6 m 3 · mol −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Höyrystyslämpö | 400 kJ / mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fuusiolämpö | 14 kJ mol -1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lämmönjohtokyky | 12 W m −1 K −1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kemiallisesti | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hapetustilat | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Normaali potentiaali | −2,13 V (Ac 3+ + 3 e - → Ac) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegatiivisuus | 1.1 ( Pauling-asteikko ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotoopit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Katso muut isotoopit isotooppiluettelosta | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vaara- ja turvallisuustiedot | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Radioaktiivinen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mahdollisuuksien mukaan ja tapana käytetään SI-yksiköitä . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio-olosuhteita . |
Aktinium on radioaktiivinen alkuaine, jossa elementti symboli Ac ja atomiluku 89. jaksollisen järjestelmän elementtien se on 3. IUPAC ryhmä , skandium ryhmä . Elementti on metallia ja kuuluu 7. jaksoon , d-lohko . Se on aktinidiryhmän nimimies , sitä seuraavat 14 elementtiä.
historia
Actiniumin löysi vuonna 1899 ranskalainen kemisti André-Louis Debierne , joka eristää sen pitchblendestä ja johti aluksi titaanin tai toriumin yhtäläisyyksiin ; Hän johdettu nimensä pois Kreikan ἀκτίς AKTIS 'palkki' , koska radioaktiivisuutta . Friedrich Giesel löysi alkuaineen itsenäisesti vuonna 1902 ja kuvasi samankaltaisuutta lantaanin kanssa ; hän antoi sille nimen Emanium , muodostuma latinalaisesta emanosta " virtaamaan ulos", myös viitaten säteilyyn. Sen jälkeen kun Actinium ja Emanium tunnistettiin identtisiksi vuonna 1904, Debiernen nimeämiselle annettiin etusija, koska hän löysi sen ensimmäisen kerran.
Löytöhistoriaa kuvattiin edelleen kyseenalaiseksi julkaisuissa vuodesta 1971 ja myöhemmin vuonna 2000. Ne osoittavat, että vuoden 1904 ja toisaalta vuosien 1899 ja 1900 julkaisut osoittavat ristiriitaisuuksia.
Uuttaminen ja esittely
Koska uraanimalmeissa on vähän aktiniumia, tällä lähteellä ei ole merkitystä uuttamisessa. Teknisesti, isotooppi 227 Ac tuotetaan säteilyttämällä 226 Ra neutronien sisään ydinreaktoreissa .
- Annetut ajat ovat puoliintumisaikoja .
Aktiiniumin nopean hajoamisen vuoksi vain pieniä määriä oli aina saatavilla. Ensimmäinen ihmisen aiheuttama tuotannon aktinium oli toteutettu klo Argonne National Laboratory vuonna Chicagossa .
ominaisuudet
Fyysiset ominaisuudet
Metalli on kiiltävä hopeanvalkoinen ja suhteellisen pehmeä. Vahvan radioaktiivisuuden ansiosta aktinium hehkuu vaaleansinisenä valona pimeässä.
Aktinium on samannimisen osa aktinidien , samanlainen lantaani varten lantanoidit . Elementtiryhmällä on selvempiä eroja kuin lantanoidilla; siksi vasta vuonna 1945 Glenn T. Seaborg pystyi ehdottamaan tärkeimpiä muutoksia Mendelejevin jaksolliseen taulukkoon: aktinidien käyttöönotto.
Kemialliset ominaisuudet
Se on hyvin reaktiivinen ja ilma ja vesi hyökkäävät, mutta se on päällystetty aktiiniumoksidikerroksella, joka suojaa sitä uudelta hapettumiselta. Ac 3+ -ioni on väritön. Aktiinin kemiallinen käyttäytyminen on hyvin samanlainen kuin lantaani . Aktiinium on kolmiarvoinen kaikissa kymmenessä tunnetussa yhdisteessä.
Isotoopit
Tunnetaan 26 isotooppia , joista vain kaksi esiintyy luonnossa. Pisinikäisellä isotoopilla 227 Ac ( puoliintumisaika 21,8 vuotta) on kaksi hajoamiskanavaa : se on alfa- ja beeta-emitteri . 227 Ac on uraani-isotoopin 235 U hajoamistuote ja sitä esiintyy vähäisessä määrin uraanimalmeissa. Tästä voidaan saada punnittava määrä 227 Ac, mikä täten mahdollistaa tämän elementin suhteellisen yksinkertaisen tutkimuksen. Koska radioaktiivisten hajoamistuotteiden joukossa on joitain gammasäteilijöitä , tarvitaan monimutkaisia säteilysuojelutoimenpiteitä.
käyttää
Aktiinia käytetään tuottamaan neutroneja, joilla on rooli aktivaatioanalyyseissä . Sitä käytetään myös termionisen energian muuntamiseen .
Aikana kaksi rappeutuminen 227 Ac, suurin osa menee torium isotooppi 227 Th emission kanssa beeta-hiukkasia , mutta n. 1% hajoamista läpi alfa-päästöt Frankium 223 Fr. Liuosta, jossa oli 227 Ac on siis lähteenä lyhytaikainen 223 Fr voidaan käyttää. Jälkimmäiset voidaan sitten erottaa ja tutkia säännöllisesti.
turvallisuusohjeet
CLP-asetuksen mukaisia luokituksia ei ole saatavilla, koska ne sisältävät vain kemiallisen vaaran ja niillä on täysin toissijainen asema verrattuna radioaktiivisuuteen liittyviin vaaroihin. Jälkimmäistä sovelletaan myös vain, jos kyseessä olevan aineen määrä on merkityksellinen.
linkkejä
Vain pieni määrä aktiniumyhdisteitä tunnetaan. AcPO 4: ää lukuun ottamatta ne kaikki ovat samanlaisia kuin vastaavat lantaaniyhdisteet ja sisältävät aktiniumia hapettumistilassa +3. Erityisesti vastaavien lantaani- ja aktiniumyhdisteiden hilavakiot eroavat vain muutamassa prosentissa.
kaava | väri | symmetria | Avaruusryhmä | Pearsonin symboli | a (pm) | b (pm) | c (pm) | Z | Tiheys, g / cm 3 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ac | hopea | fcc | Fm 3 m (nro 225) | cF4 | 531.1 | 531.1 | 531.1 | Neljäs | 10.07 |
Ach 2 | kuutio | Fm 3 m (nro 225) | cF12 | 567 | 567 | 567 | Neljäs | 8.35 | |
Ac 2 O 3 | Valkoinen | trigonaalinen | P 3 m 1 (nro 164) | hP5 | 408 | 408 | 630 | 1 | 9.18 |
Ac 2 S 3 | kuutio | I 4 3 d (nro 220) | cI28 | 778,56 | 778,56 | 778,56 | Neljäs | 6.71 | |
AcF 3 | Valkoinen | kuusikulmainen | P 3 c 1 (nro 165) | hP24 | 741 | 741 | 755 | 6. | 7.88 |
AcCl 3 | kuusikulmainen | P 6 3 / m (nro 176) | hP8 | 764 | 764 | 456 | 2 | 4.8 | |
AcBr 3 | Valkoinen | kuusikulmainen | P 6 3 / m (nro 176) | hP8 | 764 | 764 | 456 | 2 | 5.85 |
AcOF | Valkoinen | kuutio | Fm 3 m (nro 225) | 593,1 | 8.28 | ||||
AcOCl | nelikulmainen | 424 | 424 | 707 | 7.23 | ||||
AcOBr | nelikulmainen | 427 | 427 | 740 | 7.89 | ||||
ACPO 4 • 0,5H 2 O | kuusikulmainen | 721 | 721 | 664 | 5.48 |
Oksidit
Aktinium (III) oksidi (Ac 2 O 3 ) voidaan saada kuumentamalla hydroksidi 500 ° C: ssa tai oksalaatin 1100 ° C: ssa tyhjössä. Kidehila on isotyyppinen useimpien kolmiarvoisten harvinaisten maametallien oksidien kanssa .
Halogenidit
Aktinium (III) fluoridi (ACF 3 ), voidaan valmistaa joko liuoksessa tai kiinteän reaktiotuotteen. Ensimmäisessä tapauksessa fluorivetyhappoa lisätään Ac 3+ -liuokseen huoneenlämpötilassa ja tuote saostetaan. toisessa tapauksessa aktiniummetalli käsitellään fluorivetyllä 700 ° C: ssa platinalaitteessa.
Aktiinium (III) kloridi (AcCl 3 ) saadaan saattamalla aktiniumhydroksidi tai oksalaatti reagoimaan hiilitetrakloridin kanssa yli 960 ° C: n lämpötiloissa.
Reaktio alumiinibromidi- ja aktinium (III) oksidi johtaa aktinium (III) bromidi (AcBr: lla 3 ) ja käsittelemällä kostealla ammoniakilla 500 ° C: ssa johtaa sen oxibromide AcOBrn.
Lisää yhteyksiä
Jos natriumdivetyfosfaatti (NaH 2 PO 4 ) lisätään liuokseen, jossa aktinium suolahapossa, valkoinen värinen aktinium fosfaatti (ACPO 4 · 0,5 H 2 O) saadaan; Kuumentamalla aktinium (III) oksalaatti , jossa vetysulfidin 1400 ° C: ssa muutaman minuutin ajan johtaa musta aktinium (III) sulfidi (Ac 2 S 3 ).
kirjallisuus
- Harold W. Kirby, Lester R. Morss: Aktinium , in: Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (toim.): The Chemistry of aktinidialan ja Transactinide Elements , Springer, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1 , sivut 18-51 ( doi: 10.1007 / 1-4020-3598-5_2 ).
nettilinkit
- Pääsy Actiniumiin. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, käyty 3. tammikuuta 2015.
Yksittäiset todisteet
- ^ Harry H. Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanasto , S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
- ↑ Ominaisuuksien arvot (tietoruutu) otetaan osoitteesta www.webelements.com (Actinium) , ellei toisin mainita .
- ↑ b c d e merkintä aktiniumia vuonna Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. ja NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Toim.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ). Haettu 13. kesäkuuta 2020.
- ↑ b c d e merkintä aktiniumia klo WebElements, https://www.webelements.com , pääsee 13. kesäkuuta 2020 mennessä.
- ↑ Radioaktiivisuuden aiheuttamat vaarat eivät kuulu ominaisuuksiin, jotka luokitellaan GHS-merkintöjen mukaan. Muiden vaarojen osalta tätä elementtiä ei ole vielä luokiteltu tai luotettavaa ja mainittavaa lähdettä ei ole vielä löydetty.
- ^ André-Louis Debierne: "Sur une nouvelle matière radio-aktiivinen", in: Comptes Rendus , 1899 , 129 , s. 593-595 ( digitoitu on Gallica ).
- ^ André-Louis Debierne: "Sur un nouvel elementti radio-actif: l'aktinium", in: Comptes Rendus , 1900 , 130 , s. 906-908 ( digitoitu on Gallica ).
- ↑ a b N.A. Figurowski, Kemiallisten alkuaineiden löytäminen ja nimien alkuperä , saksankielisessä käännöksessä Leo Korniljew / Ernst Lemke, Moskova 1981, ISBN 3-7614-0561-8 , s.64 .
- ^ Friedrich Oskar Giesel: "Tietoja radiumista ja radioaktiivisista aineista", julkaisussa: Reports of the German Chemical Society , 1902 , 35 (3), s. 3608-3611 ( doi: 10.1002 / cber.190203503187 ).
- ↑ Friedrich Oskar Giesel: "Ueber den Emanationskörper (Emanium)", julkaisussa: Reports of the German Chemical Society , 1904 , 37 (2), s. 1696–1699 ( doi: 10.1002 / cber.19040370280 ).
- ^ Friedrich Oskar Giesel: "Ueber Emanium", julkaisussa: Reports of the German Chemical Society , 1905 , 38 (1), s. 775-778 ( doi: 10.1002 / cber.190503801130 ).
- ↑ HW Kirby: " Actiniumin löytäminen ", julkaisussa: Isis , 1971 , 62 (3), s. 290-308 ( JSTOR 229943 ).
- ^ JP Adloff: "Kiistanalaisen löydön satavuotisjuhla: aktinium", julkaisussa: Radiochim. Acta , 2000 , 88 , s. 123 ( doi: 10.1524 / ract.2000.88.3-4.123 ).
- ↑ a b c d Joseph G. Stites, Murrell L. Salutsky, Bob D. Stone: "Actinium Metalin valmistus", julkaisussa: J. Am. Chem. Soc. , 1955 , 77 (1), s. 237 - 240 ( doi: 10.1021 / ja01606a085 ).
- ↑ Frederick Seitz, David Turnbull: Kiinteän tilan fysiikka: edistysaskeleet tutkimuksessa ja sovelluksissa , Academic Press, 1964, ISBN 0-12-607716-9 , s. 289-291 ( rajoitettu esikatselu Google- teoshaulla )
- ↑ Glenn T. Seaborg: "The Transuranium Elements", julkaisussa: Science , 1946 , 104 , nro 2704, s. 379-386 ( doi: 10.1126 / science.104.2704.379 ; PMID 17842184 ).
- ^ JJ Katz, WM Manning: "Actinide Elements Chemistry", julkaisussa: Annual Review of Nuclear Science , 1952 , 1 , s. 245-262 ( doi: 10.1146 / annurev.ns.01.120152.001333 ).
- ↑ a b c d e f g h i j k l m Sherman Fried, ranskalainen Hagemann, WH Zachariasen: “Joidenkin puhtaiden aktiiniumyhdisteiden valmistus ja tunnistaminen”, julkaisussa: J. Am. Chem. Soc. , 1950 , 72 , s. 771-775 ( doi: 10.1021 / ja01158a034 ).
- B a b J.D.Farr, AL Giorgi, MG Bowman, RK Money: "Aktiiniummetallin ja aktiniumhydridin kristallirakenne", julkaisussa: Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry , 1961 , 18 , s.42-47 ( doi: 10.1016 / 0022-1902 (61) 80369-2 ).
- ^ A b W. H. Zachariasen: "Kristallikemialliset tutkimukset 5 f -sarjasta. XII. Uudet tunnettuja rakennetyyppejä edustavat yhdisteet ", julkaisussa: Acta Crystallographica , 1949 , 2 , s. 388-390 ( doi: 10.1107 / S0365110X49001016 ).
- ^ WH Zachariasen: "5 f -sarjaelementtien kristallikemialliset tutkimukset . VI. Ce 2 S 3 - Ce 3 S 4 Rakennetyyppi ", julkaisussa: Acta Crystallographica , 1949 , 2 , s. 57-60 ( doi: 10.1107 / S0365110X49000126 ).
- ↑ Gerd Meyer, Lester R.Morss: Lantanidi- ja aktinidiyhdisteiden synteesi , Springer, 1991, ISBN 0-7923-1018-7 , s. 71 ( rajoitettu esikatselu Google- teoshaulla ).
- ^ A b W. H. Zachariasen: "Kristallikemialliset tutkimukset 5 f -sarjasta. I. Uudet rakennetyypit ", julkaisussa: Acta Crystallographica , 1948 , 1 , s. 265-268 ( doi: 10.1107 / S0365110X48000703 ).
- ↑ Gerd Meyer, Lester R.Morss: Lantanidi- ja aktinidiyhdisteiden synteesi , Springer, 1991, ISBN 0-7923-1018-7 , s. 87-88 ( rajoitettu esikatselu Google- teoshaulla ).