Lanthanoidy a aktinoidy Lanthanoidy Vskyt a vlastnosti Vskyt

Lanthanoidy a aktinoidy

Lanthanoidy Výskyt a vlastnosti Výskyt: "ceritové zeminy", at. č. 57 -63 ______________________________ "yttriové zeminy", at. č. 64 -71 Relativní výskyt lanthanoidů[1] v jejich minerálech odpovídá obecnému pravidlu Harkinsovu[2], podle kterého se hojněji vyskytují prvky se sudým atomovým číslem než s atomovým číslem lichým. Nejhojněji je zastoupen cer (58 Ce) a asi o polovinu méně je lanthanu (57 La). Ostatní lanthanoidy jsou zastoupeny 10 - až 20 krát méně. Oddělit lanthanoidy od ostatních doprovodných prvků, jako je thorium, železo a hliník, se v současné době provádí podstatně rychleji extrakcí z roztoku nebo pomocí měniče iontů. o

Lanthanoidy Význam, sloučeniny o o o Fyzikální a chemické vlastnosti Charakteristickou periodickou vlastností lanthanoidů je barva jejich kationtů v oxidačním čísle III). Lanthanoidy jsou silně elektropozitivní a reaktivní kovy. Eu s největším kovovým poloměrem je nejreaktivnější. Na vzduchu ztrácejí lesk, zapáleny hoří na vzduchu nebo v kyslíku za vzniku oxidů M 2 O 3. Kromě převládajícího oxidačního čísla (+III) existují oxidační čísla (II) a (IV) některých prvků (kationty Nd 2+, Sm 2+ (krvavě červený), Eu 2+ (bezbarvý), Dy 2+, Tm 2+ (fialově červený), Yb 2+ (žlutozelený), Ce 4+ (oranžový), Pr 4+ (bezbarvý), Tb 4+ (bezbarvý)). Oxidy některých lanthanoidů se uplatňují také na televizních obrazovkách jako fosforeskující látky.

Lanthanoidy Význam, sloučeniny o o o Sloučeniny Nejstabilnějšími oxidy Ce, jsou Ce. O 2. Další oxidy jsou Nd. O a Sm. O (zlatožluté), Eu. O (tmavě červený) a Yb. O (šedobílý) se strukturou Na. Cl. Bezvodé halogenidy MX 3 jsou iontové krystalické látky s vysokou teplotou tání a s výjimkou fluoridů, které jsou nerozpustné ve vodě, jsou hygroskopické a na vlhkém vzduchu se roztékají. Chloridy MCl 3 tvoří hexahydráty MCl 3∙ 6 H 2 O, které při zahřátí přecházejí v chloridoxidy MOCl. Dusičnany M(NO 3)3 tvoří podvojné sloučeniny, z nichž se (NH 4)2[Ce(NO 3)6]∙ 4 H 2 O používá obvykle v analytické chemii při oxidacích cerem (+4) ("cerimetrie"). Ce 4+ + e- ↔ Ce 3+ E° = +1, 72 V oranžový bezbarvý

Aktinoidy o Výskyt v přírodě a výroba Th o o o monazitové písky (až 20 % Th. O 2), thorit Th[Si. O 4], uranothorit (Th, U)[Si. O 4] U uraninit UO 2, smolinec U 3 O 8 a další Skupinu aktinoidů tvoří čtrnáct prvků od thoria 90 Th k lawrenciu 103 Lr, které v periodické soustavě následují za aktiniem 89 Ac. Tyto prvky jsou analoga lanthanoidů a vznikají zaplňováním orbitalu 5 f. Před rokem 1940 byly známy pouze aktinoidy, které se vyskytovaly v přírodě. Všechny transurany se připravují uměle. Všechny známé izotopy aktinoidů jsou radioaktivní s takovým poločasem rozpadu, že jenom Th, U a snad Pu mohly přetrvat od vzniku sluneční soustavy. Protaktinium Pa bylo nalezeno v přírodě jako člen rozpadové řady uranu 23892 U (poločas rozpadu 6, 7 h).

Aktinoidy o o o V temně zeleném až smolně černém jáchymovském směsném oxidu smolinci U 3 O 8 (= UO 2∙ 2 UO 3) našel v roce 1789 Martin Heinrich Klaproth nový prvek a nazval jej podle nedávno předtím objevené planety - uran. Minerál byl až do této doby považován za směsný oxid zinku, železa a wolframu. Neuvažujeme-li neptunium 93 Np a plutonium 94 Pu, které se v přírodě téměř nevyskytují, má uran nejvyšší atomovou hmotnost a nejvyšší náboj jádra ze všech přírodních prvků. Je tedy v jistém smyslu „praotcem“ ([1]) uranové a aktiniové rozpadové řady. Uran se již dlouho používá v malém množství pro barvení skla a keramiky na žluto. Dnes je hlavně významným jaderným palivem. [1] Podle německé slovní hříčky je “Ur-ahn”-em uranové a aktiniové rozpadové řady!

Aktinoidy Fyzikální a chemické vlastnosti o Fyzikální vlastnosti ____________________________________________________________ o Konečným stálým produktem radioaktivního rozpadu přírodních dlouhodobých izotopů 232 Th, 235 U, 238 U a 241 Pu je 208 Pb, 207 Pb a v posledním případě 209 Bi. o Při jaderném štěpení dochází k rozpadu velkého jádra na dvě menší jádra bohatá na enrgii a několik neutronů. Pokud je neutronů dostatečné množství a mají odpovídající energii, mohou způsobit štěpení dalších jader, a tak zahájit samovolnou řetězovou reakci. Kinetická energie hlavních fragmentů se mění na teplo srážkami s okolními atomy. Množství tepla takto uvolněného je asi 106 krát větší než množství tepla uvolněného spálením stejného množství hořlavého materiálu (uhlí).

Aktinoidy o o o Kovy mají obvyklý stříbřitý lesk a rozdílné struktury na základě nejtěsnějšího uspořádání typického pro kovy. Sloučeniny Bílý a žáruvzdorný oxid thoričitý Th. O 2 se nachází v přírodě jako minerál thorianit a jako minerál cerianit (Ce, Th)O 2. Má nejvyšší teplotu tání ze všech oxidů vůbec (3390 °C). Zahříváním směsi oxidů aktinoidů a oxidů alkalických kovů lze připravit příslušné směsné oxidy. Nejznámější jsou uranany o stechiometrickém složení MUO 4, MUO 5, MUO 6 a MU 2 O 7. Na 2 U 2 O 7 se používá pod názvem uranová žluť k barvení porcelánu. [