Η ΧΗΜΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΥΛΗ . ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ. 5ο μέρος. Διευρυμένες ομάδες μεταπτώσεως Χημικών Στοιχείων του τομέα f: Λανθανίδες και Ακτινίδες. Τα Υπερουράνια στοιχεία. Οι Σπάνιες γαίες

Δήμητρα Σπανού, Χημικός, καθηγήτρια Β/θμιας Εκπαίδευσης με οργανική θέση στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης

υπό κατασκευή

ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ

ΤΟΜΕΑΣ F. 6Η ΠΕΡΙΟΔΟΣ

ΟΙ ΛΑΝΘΑΝΙΔΕΣ

γαδολινιτης (Ce, La, Nd, Y)2 FeBe₂Si₂O₁₀ ,

Οι Λανθανίδες είναι μια ομάδα 15 χημικών στοιχείων που ακολουθούν το λανθάνιο Ζ=57 με ατομικούς αριθμούς 58- 71

Το στοιχείο λανθάνιο που βρίσκεται στον 6η περίοδο του  τομέα d στην ΙΙΙΒ ομάδα του Σκάνδιου και έχει αριθμούς οξείδωσης +3, +2 και ηλεκτρονιακή διαμόρφωση  [ Xe ] 5d¹ 6s²

και ατομικό αριθμο 57 βρίσκεται στον τομέα d  γιατί αρχίζει η τοποθέτηση ενός ηλεκτρονίου στην  υποστοιβάδα 5d

Όμως στα χημικά στοιχεία μετά από το Λανθάνιο δεν συνεχίζεται η τοποθέτηση ηλεκτρονίων στην 5d αλλά, στην 4f (έως το Ευρώπιο , στην συνέχεια για 1 στοιχείο τοποθετείται ξανά στην 5d και τα υπόλοιπα ξανά στην 4f έως την πλήρωση).

 57 La Lantanum : [Xe] 5d¹ 6s²  

 58 Ce Δημήτριο : [Xe] 4f² 6s^{2   ,} 59 Pr Praseodymus : [Xe] 4f³ 6s^{2  ,} 60 nd νεοδύμιο : [xe] 4f⁴ 6s^{2  ,}  61 μ.μ. Promethium : [Xe] 4f⁵ 6s^{2  ,} 62 Sm Samarium : [Xe] 4f⁶ 6s^{2  ,}  63 eu europium : [Xe] 4f⁷ 6s^{2  ,}64 Gd γαδολίνιο : [Xe] 4f⁷ 5d¹ 6s^{2   ,} 65 Tb Τέρβιο : [Xe] 4f⁹ 6s²

 66 Dy Dysprosium : [Xe] 4f¹⁰ 6s^{2  ,}  67 Ho Holmius : [Xe] 4f¹¹ 6s^{2   ,}  68 er Erbium : [Xe] 4f¹² 6s^{2  , ,}69 Tm Thulium : [Xe] 4f¹³ 6s²

70 Yb Ytterbium : [Xe] 4f¹⁴ 6s^{2  ,} 71 Lu Lutetius : [Xe] 4f¹⁴ 5d¹ 6s²

που αποτελούν τις Λανθανίδες, μετά την πλήρωση της 6s γίνεται τοποθέτηση ηλεκτρονιων στην 4f δηλαδή στην προ-προηγουμενη περίοδο βάσει της τοποθέτησης με την αρχή της ελαχίστης ενέργειας. Στην συνέχεια σε όλες τις ακτινιδες έως το Υπερόβιο γεμίζει το 4f έως να πληρωθεί με 14 ηλεκτρόνια στο Λουτέσιο

Όλες οι λανθανίδες σχηματίζουν κατιόντα αριθμού οξείδωσης +3. Ορισμένες με +2 και +4 και δημιουργούν πάντα ιοντικούς δεσμούς.

ΤΟΜΕΑΣ F 7η ΠΕΡΙΟΔΟΣ

ΑΚΤΙΝΙΔΕΣ

Οι Ακτινίδες είναι μια ομάδα 15 χημικών στοιχείων που ακολουθούν το Ακτίνιο Ζ=89 με ατομικούς αριθμούς 89-103

Το στοιχείο Ακτίνιο που βρίσκεται στον 7η περίοδο του  τομέα d στην ΙΙΙΒ ομάδα του Περιοδικού Πίνακα και έχει αριθμούς οξείδωσης +3,  και ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 6d¹ 7s²

Τα Χημικών Στοιχείων που ακολουθούν με Ζ από 89-103 μοιάζουν με το Ακτίνιο ως προς τις χημικές τους ιδιότητες και αποτελούν μαζύ την ομάδα των Ακτινίων. Τα Στοιχεία αυτά αν και έχουν εξωτερικά ηλεκτρόνια στην 7s (και το ακτίνιο ξεκινά τοποθέτηση 1 ηλεκτρονίου στην 6 d)  συνπληρώνουν αμέσως μετά   την 5f υποστοιβάδα

90 Th Θόριο   ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 6d² 7s²

 91 Pa Πρωταακτίνιο ,  ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

 με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση Rn] 5f² 6d¹ 7s²

 92 U Ουράνιο,  ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

 με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f³ 6d¹ 7s²

 93 Np Ποσειδώνιο   ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση  [Rn]^{5f 4} 6d¹ 7s²

94 Pu Πλουτώνιο  ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

 με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f⁶ 7s²

95 Am Αμερίκιο   ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση  [Rn] 5f⁷ 7s²

96 Cm Κιούριο  ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

 με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f⁷ 6d¹ 7s²

97 Bk Μπερκέλιο   ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f⁹ 6d⁰ 7s²

98 Cf Καλιφόρνιο   ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f¹⁰ 7s²

99 Es Αϊνστάνιο  ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

 με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f¹¹ 7s²

100 Fm Φέρμιο    ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f¹² 7s²

101 Md Μεντελέβιο   ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση  [Rn] 5f¹³ 7s²

102 Nο Νομπέλιο   ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονιακή διαμόρφωση [Rn] 5f¹⁴ 7s²

  103 Lr   Λωρέντσιο  ακολουθούν το Ακτίνιο και ανήκει στην 3η ομάδα και στην 7η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα

με ηλεκτρονική διαμόρφωση [Rn] 5f¹⁴7s²7p¹

Οι ακτινίδες χωρίζονται σε 2 κατηγορίες , αυτές έως το στοιχείο Ουράνιο με Ζ=92 και αυτές που έχουν Ζ μεγαλύτερο του 92 και λέγονται Υπερουράνια στοιχεία

Από αυτά  : τα Ποσειδώνιο, Πλουτώνιο, Αμερίκιο, Κιουριο, Μπερκέλιο, Καλιφόρνιο, Μεντελέβιο, Νομπέλιο, Λωρέντσιο παρασκευάζονται τεχνητά με βοβαρδισμό σωματιδίων (νετρονίων, α, δευτερονίων,οβίδες Ν, οβίδες Β) , ενώ το Αϊνστάνιο και το Φέρμιο βρίσκονται σε προϊόντα θερμοπυρηνικής έκρηξης

ΣΠΑΝΙΕΣ ΓΑΙΕΣ

Ονομάστηκαν σπάνιες παρ' ότι υπάρχουν ορισμένα (Λανθάνιο, Δημήτριο, Νεοδήμιο) σε σχετική αφθονία στον φλοιό

 της γης, εξαιρετικά σπάνια είναι (το Ευρώπιο, το Τέρβιο και το Θούλιο). Το Προμήθειο παρασκευάστηκε τεχνητά

Οξείδιο του Ύπτιου, Οξείδιο του Δημήτριου

 Ονομάστηκαν  γαίες   γιατί τα οξείδιά τους είναι γαιώδους μορφής.

Είναι πολύτιμα σε εφαρμογές και χρήσεις προϊόντων υψηλής τεχνολογίας, αλλά η εξόρυξή τους είναι προβληματική γιατί συνδέεται με την παρουσία ραδιενέργειας λόγω υψηλών συγκεντρώσεων Ουρανίου και Θορίου

ΠΗΓΕΣ

Σπάνιες γαίες - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)

Λανθανίδες - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)

Ακτινίδες - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)

370px-Cerium(IV)_oxide

https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CE%BA%CF%84%CE%B9%CE%BD%CE%AF%CE%B4%CE%B5%CF%82