Forskel mellem Actinides og Lanthanides

Det vigtigste forskel mellem actinider og lanthanider er, at actinider fylder elektroner til 5f sub-orbitaler, mens lanthanider fylder elektroner op til 4f sub-orbitaler.

Lanthanider og actinider forekommer i to separate rækker i den periodiske tabel. Derfor hører begge til f-blokken. Det er fordi de har deres yderste elektroner i orbitaler. Derfor kan vi navngive dem som f-blokelementer.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Actinides
3. Hvad er Lanthanides
4. Sammenligning side ved side - Actinides vs Lanthanides i tabelform
5. Resume

Hvad er Actinides?

Actinides er et sæt elementer i den periodiske tabel med atomnumrene fra 90 til 103. I overensstemmelse hermed er der 14 metalelementer inklusive følgende:

• thorium Th (Z = 90)
• protactinium Pa (91)
• uran U (92)
• neptunium Np (93)
• plutonium Pu (94)
• Americium Am (95)
• curium Cm (96)
• berkelium Bk (97)
• californium Cf (98)
• einsteinium Es (99)
• fermium Fm (100)
• mendelevium Md (101)
• en enhed Ї 102
• lawrencium Lr (103).

Vi kalder dem som f-blokelementer; fordi deres endelige elektroner er i en f-underbane. Alle actinider er ustabile; derfor er alle radioaktive. Da de er metaller, er de stærkt elektropositive. Derudover er det tætte metaller, og der findes adskillige allotrope. Disse metaller pletter let i luften og reagerer med kogende vand eller fortyndet syre frigørende brintgas.

Figur 01: Actinid-placering i den periodiske tabel

Som andre metaller kan de også danne forbindelser med ikke-metale elementer. Desuden kan vi finde actinider i det naturlige miljø, skønt nogle er meget sjældne. For eksempel er uran og thorium til stede som aflejringer i Canada. På grund af deres radioaktivitet er de fleste actinider nyttige til produktion af nuklear energi. Vi kan fremstille actinidelementer syntetisk til at bruge dem til forskellige formål. Bortset fra det er nogle af dem nyttige til medicinske formål, mineralidentifikation, neutronradiografi osv.

Hvad er Lanthanides?

Lanthanider indeholder elementer fra atomnummer 57 til 71. Der er 15 metalliske elementer. Disse elementer inkluderer følgende:

• lanthanum La (57)
• cerium Ce (58)
• Praseodym Pr (59)
• neodym Nd (60)
• promethium Pm (61)
• samarium Sm (62)
• Europium Eu (63)
• Gadolinium Gd (64)
• Terbium Tb (65)
• dysprosium Dy (66)
• Holmium Ho (67)
• yttrium Er (68)
• thulium Tm (69)
• ytterbium Yb (70)
• Lutetium Lu (71).

Disse hører til f-blokken i den periodiske tabel; følgelig udfyldes de endelige elektroner i 4f-underbanen. Der dækker andre under-orbitaler 4f-orbitaler, og lanthanides kemi adskiller sig på grund af atomets størrelse. De viser +3 oxidationstilstand. Yderligere fra venstre til højre for en række i den periodiske tabel falder størrelsen på +3 lanthanidioner, og vi kalder dette som lanthanidkontraktion.

Figur 02: Placering af lanthanider i den periodiske tabel

Endvidere er lanthanider sølvfarvede metaller, der let reagerer med ilt i luften for at producere deres oxider. Disse er meget reaktive, relativt bløde metaller med høje smeltepunkter og kogepunkter. De danner også let ioniske forbindelser med ikke-metaller. Ved reaktion med fortyndet syre eller vand producerer lanthanider brintgas.

Bortset fra det har disse elementer uparrede elektroner (undtagen lutetium), der er ansvarlige for deres paramagnetiske egenskaber. Desuden benævner vi dem som sjældne jordartsmetaller på grund af den lave overflod på jordoverfladen. Selvom de er sjældne, er der masser af anvendelser fra disse elementer. Derfor er de nyttige som katalysatorer i glasproduktion, olie, osv. Yderligere er de nyttige i magneter, phosphorer, lamper, superledere, optoelektroniske applikationer osv..

Hvad er forskellen mellem Actinides og Lanthanides?

Actinider er et sæt elementer i den periodiske tabel med atomnumrene i området fra 90 til 103, mens lanthanider er et sæt elementer i den periodiske tabel med atomnumrene 57 til 71. Den vigtigste forskel mellem actinider og lanthanider er, at actiniderne fylder elektroner til 5f sub-orbitaler, hvorimod lanthaniderne fylder elektroner op til 4f sub-orbitals. Derudover er alle actiniderne radioaktive, men lanthanider er ikke (undtagen promethium). Som en anden forskel mellem actinider og lanthanider kan vi sige, at lanthaniderne viser maksimal oxidationstilstand +4, hvorimod actiniderne viser +3, +4, +5, +6 og +7 oxidationstilstande.

Nedenfor infographic præsenterer en sammenligning af forskellen mellem actinider og lanthanider.

Resume - Actinides vs Lanthanides

Actinides er et sæt elementer i den periodiske tabel med atomnumrene i området fra 90 til 103, mens lanthanider er et sæt elementer i den periodiske tabel med atomnumrene 57 til 71. Derfor er deres nøgleforskel i deres elektronkonfiguration. Derfor er den vigtigste forskel mellem actinider og lanthanider, at actinider fylder elektroner til 5f sub-orbitaler, mens lanthanider fylder elektroner op til 4f sub-orbitaler.

Reference:

1. Libreteksts. "Lanthanides: Egenskaber og reaktioner." Kemi LibreTexts, National Science Foundation, 26. november 2018. Findes her 
2. Libreteksts. "Actinides." Kemi LibreTexts, National Science Foundation, 26. november 2018. Findes her  

Billede høflighed:

1. ”Actinide-table” (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2. ”OrgChem MainGrp Metals of InterestDPSderived” af Leprof 7272 - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia