WikiDer > Элемент периода 7

Period 7 element
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБеркелиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон

А период 7 элемент один из химические элементы в седьмом ряду (или период) из периодическая таблица химических элементов. Таблица Менделеева выстроена рядами, чтобы проиллюстрировать повторяющиеся (периодические) тенденции в химическом поведении элементов по мере увеличения их атомного номера: новая строка начинается, когда химическое поведение начинает повторяться, что означает, что элементы с аналогичным поведением попадают в одно и то же вертикальные колонны. Седьмой период содержит 32 элемента, больше всего связанных с период 6, начиная с франций и заканчивая Оганессон, самый тяжелый элемент, обнаруженный в настоящее время. Как правило, элементы периода 7 заполняют свои 7s снаряды сначала, затем их оболочки 5f, 6d и 7p в этом порядке, но есть исключения, такие как уран.

Характеристики

Все элементы периода 7 являются радиоактивный. Этот период содержит актиниды, который включает плутоний, встречающийся в природе элемент с самым тяжелым ядром; последующие элементы необходимо создавать искусственно. Хотя первые пять из этих синтетических элементов (америций через эйнштейний) теперь доступны в макроскопический количества, большинство из них чрезвычайно редки, так как были приготовлены только в микрограмм суммы или меньше. Позже трансактинид элементы были идентифицированы только в лабораториях партиями по несколько атомов за раз.

Хотя редкость многих из этих элементов означает, что экспериментальные результаты не очень обширны, их периодические и групповые тенденции менее четко определены, чем в другие периоды. Пока франций и радий действительно показывают типичные свойства своих групп, актиниды демонстрируют гораздо большее разнообразие поведения и степеней окисления, чем лантаноиды. Эти особенности обусловлены множеством факторов, в том числе большой степенью спин-орбитальная связь и релятивистские эффекты, в конечном итоге вызванные очень высоким положительным электрическим зарядом от их массивных атомные ядра. Периодичность в основном сохраняется на протяжении всей серии 6d, а также предсказывается для москва и ливерморий, но остальные четыре элемента 7p, нихоний, флеровий, Tennessine, и Оганессон, по прогнозам, свойства будут сильно отличаться от ожидаемых для их групп.

Элементы

Химический элементХимическая серияЭлектронная конфигурацияВхождение
 
87ПтФранцийЩелочной металл[Rn] 7 с1От распада
88РаРадийЩелочноземельный металл[Rn] 7 с2От распада
89AcАктинийАктинид[Rn] 6d1 7 с2 (*)От распада
90ЧтТорийАктинид[Rn] 6d2 7 с2 (*)Изначальный
91ПаПротактинийАктинид[Rn] 5f2 6d1 7 с2 (*)От распада
92UУранАктинид[Rn] 5f3 6d1 7 с2 (*)Изначальный
93NpНептунийАктинид[Rn] 5f4 6d1 7 с2 (*)От распада
94ПуПлутонийАктинид[Rn] 5f6 7 с2От распада
95ЯвляюсьАмерицийАктинид[Rn] 5f7 7 с2Синтетический
96СмКюрийАктинид[Rn] 5f7 6d1 7 с2 (*)Синтетический
97BkБеркелиумАктинид[Rn] 5f9 7 с2Синтетический
98CfКалифорнийАктинид[Rn] 5f10 7 с2Синтетический
99EsЭйнштейнийАктинид[Rn] 5f11 7 с2Синтетический
100FMФермийАктинид[Rn] 5f12 7 с2Синтетический
101МкрМенделевийАктинид[Rn] 5f13 7 с2Синтетический
102НетНобелийАктинид[Rn] 5f14 7 с2Синтетический
103LrЛоуренсийАктинид[Rn] 5f14 7 с2 7p1 (*)Синтетический
104RfРезерфордийПереходный металл[Rn] 5f14 6d2 7 с2Синтетический
105DbДубнийПереходный металл[Rn] 5f14 6d3 7 с2Синтетический
106SgСиборгийПереходный металл[Rn] 5f14 6d4 7 с2Синтетический
107BhБориумПереходный металл[Rn] 5f14 6d5 7 с2Синтетический
108HsКалийПереходный металл[Rn] 5f14 6d6 7 с2Синтетический
109MtМейтнерийПереходный металл (?)[Rn] 5f14 6d7 7 с2 (?)Синтетический
110DsДармштадтиумПереходный металл (?)[Rn] 5f14 6d8 7 с2 (?)Синтетический
111RgРентгенийПереходный металл (?)[Rn] 5f14 6d10 7 с1 (?)Синтетический
112CnКопернициумПереходный металл[Rn] 5f14 6d10 7 с2 (?)Синтетический
113NhNihoniumПостпереходный металл (?)[Rn] 5f14 6d10 7 с2 7p1 (?)Синтетический
114FlФлеровийПостпереходный металл (?)[Rn] 5f14 6d10 7 с2 7p2 (?)Синтетический
115McМосковиумПостпереходный металл (?)[Rn] 5f14 6d10 7 с2 7p3 (?)Синтетический
116LvЛиверморийПостпереходный металл (?)[Rn] 5f14 6d10 7 с2 7p4 (?)Синтетический
117ЦTennessineГалоген (?)[Rn] 5f14 6d10 7 с2 7p5 (?)Синтетический
118OgОганессонблагородный газ (?)[Rn] 5f14 6d10 7 с2 7p6 (?)Синтетический

(?) Прогноз

(*) Исключение из Правило Маделунга.

Франций и радий

Франций и радий составляют элементы s-блока 7-го периода.

Франций это химический элемент с символом Пт и атомный номер 87. Ранее он был известен как эка-цезий и актиний K.[примечание 1] Это один из двух наименьших электроотрицательный элементы, другое существо цезий. Франций очень радиоактивный металл, который распадается на астат, радий, и радон. Как щелочной металл, у него есть один валентный электрон. Франций был открыт Маргарита Перей в Франция (от которого элемент и получил свое название) в 1939 году. Это был последний элемент, обнаруженный в природа, а не синтезом.[заметка 2] Вне лаборатории франций встречается крайне редко, его следовые количества обнаруживаются в уран и торий руды, где изотоп франций-223 постоянно образуется и разлагается. Всего 20–30 г (одна унция) существует в любой момент времени на протяжении всего земной коры; остальные изотопы полностью синтетические. Самым большим количеством, произведенным в лаборатории, был кластер из более чем 300 000 атомов.[1]

Радий это химический элемент с атомный номер 88, представленный символом Ра. Радий почти чисто-белый щелочноземельный металл, но это охотно окисляет на воздухе приобретает черный цвет. Все изотопы радия высоко радиоактивный, с наиболее стабильными изотоп будучи радий-226, который имеет период полураспада 1601 года и распадается в радон газ. Из-за такой нестабильности радий люминесцентный, светится слабым синим светом. Радий в виде хлорид радия, был обнаруженный к Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри в 1898 г. Они извлекли соединение радия из уранинит и опубликовал открытие в Французская Академия Наук пять дней спустя. Радий был выделен в его металлический состояние Марии Кюри и Андре-Луи Дебьерн сквозь электролиз хлорида радия в 1910 году. С момента своего открытия он получил такие названия, как радий А и радий C2 к нескольким изотопам других элементов, которые продукты распада радия-226. В природе радий содержится в уран руды в следовых количествах, вплоть до седьмой грамма на тонну уранинит. Радий не является необходимым для живых организмов, и при его включении в биохимические процессы из-за его радиоактивности и химической реактивности возможны неблагоприятные последствия для здоровья.

Актиниды

В актинид или актиноид (Номенклатура ИЮПАК) включает 15 металлический химические элементы с атомные номера от 89 до 103, актиний через лоуренсий.[3][4][5][6]

Серия актинидов получила свое название от элемент группы 3 актиний. Все актиниды, кроме одного, являются f-блок элементы, соответствующие заливке 5f электронная оболочка; актиний, а d-блок элемент, также обычно считается актинидом. По сравнению с лантаноиды, также в основном f-блок элементов, актиниды показывают гораздо более изменчивые валентность.

Актинидов, торий и уран встречаются в природе в существенных, изначальный, количества. Радиоактивный распад урана дает кратковременные количества актиний, протактиний и плутоний, а атомы нептуний иногда производятся из трансмутация реакции в урановые руды. Остальные актиниды чисто синтетические элементы, хотя первые шесть актинидов после плутония были произведены во время Окло феномен (и давно сгнили), и кюрий почти наверняка ранее существовали в природе как потухший радионуклид.[3][7] Испытания ядерного оружия высвободили как минимум шесть актинидов тяжелее плутония в Окружающая среда; анализ обломков с 1952 г. водородная бомба взрыв показал наличие америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний и фермий.[8]

Все актиниды радиоактивный и высвобождают энергию при радиоактивном распаде; природные уран и торий, а также синтетический плутоний - самые распространенные актиниды на Земле. Они используются в ядерные реакторы и ядерное оружие. Уран и торий также имеют различное текущее или историческое использование, и америций используется в ионизационные камеры из самых современных детекторы дыма.

В презентациях периодическая таблица, лантаноиды и актиниды обычно показаны в виде двух дополнительных строк под основной частью таблицы,[3] с заполнителями, либо выбранный отдельный элемент каждой серии (либо лантан или лютеций, и либо актиний или лоуренсийсоответственно) показаны в одной ячейке основной таблицы, между барий и гафний, и радий и резерфорд, соответственно. Это соглашение полностью связано с эстетика и практичность форматирования; редко используемый широкоформатная таблица Менделеева (32 столбца) показывает ряды лантаноидов и актинидов в соответствующих столбцах, как части шестой и седьмой строк (периодов) таблицы.

Трансактиниды

Трансактинидные элементы (также, трансактиниды, или же сверхтяжелые элементы) являются химические элементы с атомные номера больше, чем у актиниды, самый тяжелый из которых лоуренсий (103).[9][10] Обнаружены все трансактиниды 7 периода, вплоть до Оганессон (элемент 118).

Трансактинидные элементы также трансурановые элементы, то есть иметь атомный номер больше, чем у уран (92), актинид. Дальнейшее различие наличия атомного номера больше, чем у актинидов, имеет несколько значений:

  • Все трансактинидные элементы имеют электроны в 6d подоболочка в их основном состоянии (и, таким образом, помещены в d-блок).
  • Даже самые долгоживущие изотопы многих трансактинидных элементов имеют чрезвычайно короткие периоды полураспада, измеряемые секундами или меньшими единицами.
  • В споры об именах элементов задействованы первые пять или шесть элементов трансактинидов. Эти элементы, таким образом, использовали трехбуквенный систематические названия в течение многих лет после подтверждения их открытия. (Обычно трехбуквенные символы заменяются двухбуквенными относительно вскоре после подтверждения открытия.)

Трансактиниды радиоактивный и были получены только синтетическим путем в лабораториях. Ни один из этих элементов никогда не собирался в макроскопическом образце. Все трансактинидные элементы названы в честь ядерных физиков и химиков или важных мест, участвующих в синтезе элементов.

Лауреат Нобелевской премии по химии Гленн Т. Сиборг, который первым предложил концепция актинида что привело к принятию актинидный ряд, также предположили существование ряда трансактинидов от 104 до 121 элемента и суперактинидный ряд примерно охватывает элементы со 122 по 153. Трансактинид сиборгий назван в его честь.

ИЮПАК определяет элемент как существующий, если его срок службы превышает 10−14 секунды, время, необходимое ядру, чтобы сформировать электронное облако.[11]

Примечания

  1. ^ Последнее было названием наиболее стабильного изотопа франций-223, который встречается в актиниевый ряд.
  2. ^ Некоторые элементы, обнаруженные в результате синтеза, такие как технеций, позже были обнаружены в природе.

Рекомендации

  1. ^ Луис А. Ороско (2003). «Франций». Новости химии и техники.
  2. ^ Манхэттенский проект. Интерактивная история. Министерство энергетики США
  3. ^ а б c Грей, Теодор (2009). Элементы: визуальное исследование каждого известного атома во Вселенной. Нью-Йорк: Black Dog & Leventhal Publishers. п.240. ISBN 978-1-57912-814-2.
  4. ^ Актинидный элемент, Encyclopdia Britannica on-line
  5. ^ Хотя «актиноид» (а не «актинид») означает «актиний-подобный» и, следовательно, должен исключать актиний, этот элемент обычно включается в ряд.
  6. ^ Коннелли, Нил Дж .; и другие. (2005). «Элементы». Номенклатура неорганической химии. Лондон: Королевское химическое общество. п. 52. ISBN 978-0-85404-438-2.
  7. ^ Гринвуд, стр. 1250
  8. ^ Поля, П .; Studier, M .; Diamond, H .; Mech, J .; Inghram, M .; Pyle, G .; Stevens, C .; Fried, S .; Мэннинг, В. (1956). «Трансплутониевые элементы в обломках термоядерных испытаний». Физический обзор. 102 (1): 180. Bibcode:1956ПхРв..102..180Ф. Дои:10.1103 / PhysRev.102.180.
  9. ^ Предварительные рекомендации ИЮПАК по номенклатуре неорганической химии (2004 г.) В архиве 2006-10-27 на Wayback Machine (онлайн-проект обновленной версии "Красная книга«ИК 3–6)
  10. ^ Морсс, Лестер Р .; Эдельштейн, Норман М .; Фугер, Жан, ред. (2006). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5.
  11. ^ "Kernchemie".