Các nguyên tố phân nhóm IIIB

CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM PHỤ NHÓM IIIB I. NHẬN XÉT CHUNG: Nhóm nguyên tố 3 là cột số 3 trong bảng tuần hoàn (tiêu chuẩn), còn được gọi là nhóm scandi gồm các nguyên tố kim loại là scandi (Sc), yttri (Y), lantan (La) và actini (Ac). Ngòai ra thuộc vào phân nhóm này còn có các nguyên tố họ lantanit và họ actinit. Trong nhóm 3, các nguyên tố Sc và Y là các kim loại nhẹ. Các nguyên tố phân nhóm scandi là những nguyên tố d đầu tiên trong các chu kỳ lớn, nghĩa là ở chúng electron bắt đầu điền vào phân nhóm d của lớp kề ngòai cùng. Cấu hình electron hóa trị của chúng là: Sc Y La Ac 3d1 4s2 4d1 5s2 5d1 6s2 6d1 7s2 Vì vậy các nguyên tố phân nhóm scanđi là những kim lọai mạnh và chỉ thể hiện trạng thái oxy hóa duơng không đổi là +3 trong mọi truờng hợp giống nhôm. Chúng có SPT đặc trưng tăng dần từ Sc đến La: 6 ( đối với Sc), 8 và 9 ( đối với La, Y). Về tính chất, chúng gần với các nguyên tố của phân nhóm chính nhóm II ( Ca, Sr, Ba, Ra) hơn là gần với các nguyên tố phân nhóm chính nhóm III ( do chúng nằm tiếp ngay sau các nguyên tố của phân nhóm chính nhóm II). Vì vậy chúng có tính chất hòan tòan kim loại, và tính chất kim loại tăng khi đi từ Sc đến Ac. Trong vỏ quả đất, các nguyên tố phân nhóm scanđi rất phân tán, chúng không tạo thành các quặnbg riêng. Do đó rất khó tách chúng ở trạng thái nguyên chất. II. CÁC ĐƠN CHẤT : Ở dạng đơn chất, chúng là những kim lọai màu trắng. duới đây là một hằng số hóa lý của chúng: Nguyên tố Sc Y La Ac Rk 1,64 1,81 1,87 2,03 d (g cm3) 3,0 4,47 6,16 10,1 Thế điện cực tiêu chuẩn (v) 2,08 2,37 2,52 2,6 Tnc (C) 1539 1525 920 1040 Ts ( C) 2700 3025 3470 HĐ ( % nguyên tử ) 3.104 2,6.104 2,5.104 5.1015 Độ họat động hóa học của các nguyên tố phân nhóm scanđi chỉ thua các kim loại kiềm và kiềm thổ và từ Sc đến Ac họat tính hóa học tăng lên rõ rệt. Khi đun nóng, chúng tác dụng với nhiều phi kim, và khi nóng chảy chúng tác dụng với nhiều kim lọai. Trong dãy điện thế, chúng đứng rất xa trước hyđro. Scanđi không phản ứng với H20, còn lantan phân hủy chậm nuớc ngay ở điều kiện thường: 2La + 6H20 > 2La(OH)3 + 3H2 Các kim lọai này dễ tác dụng với các axit lõang, trong đó với HNO3 lõang chúng phản ứng tạo thành NH4NO3: 8Sc + 30 HNO3 > 8 Sc(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O Với các phi kim lọai kém họat động, các nguyên tố phân nhóm scanđi tạo thành các hợp chất nóng chảy kiểu hợp chất kim lọai như : ScB2, YB2, LaB6, XSi2 ( X Sc, Y, La, Ac ), YC2, LaC2, ScC. Các cacbua của Sc, Y, La có thành phần và tính chất không giống cacbua Al, mà giống cacbua canxi CaC2. Các kim lọai Sc, Y, La đuợc điều chế bằng cách điện phân muối clỏua nóng chảy. III. CÁC HỢP CHẤT X(+3) Các hợp chất X(+3) thuờng là những chất tinh thể trắng, có tính bazơ tăng dần từ Sc(+3) đến Ac(+3). Chẳng hạn các oxyt X2O3 là những bột trắng tinh thể, khó nóng chảy, tuy ít tan hơn cấc oxyt của kim lọai kiềm thổ, nhưng vẫn hóa hợp mạnh với nuớc tạo thành các hyđroxyt X(OH)3 , ví dụ : La2O3 + 3H2O > 2 La(OH)3 Họat tính hợp nuớc tăng dần theo thứ tự từ Sc2O3 đến Ac2O3. Các hyđroxyt X(OH)3 có tính bazơ và độ tan trong nước tăng lên khi đi từ Sc(OH)3 đến Ac(OH. Ví dụ : Sc(OH)3 là chất lưỡng tính, nhưng La(OH)3 là bazơ khá mạnh, gần bằng Ca(OH)2 . Khi nấu chảy Sc2O3, Sc(OH)3 với kiềm sẽ thu được muối MScO2, còn La(OH)3 trong điều kiện thường chỉ tác dụng với axit, hấp thụ CO2 , đẩy NH3 ra khỏi muối amoni. Các muối của X(+3) thường là những chất tinh chất tinh thể màu trắng. tan được trong nước là muối nitrat, photphat, florua… Từ dung dịch nứơc, các muối thường thóat ra dưới dạng những hyđrat tinh thể có số phân tử H2O thay đổi. Ví dụ: La2(SO4)3.8H2O , Sc2(SO4)3.5H2O , Y2(SO4)3.7H2O, XHal3.6H2O , Y2(CO3)3.H2O. Giống Al(+3), các muối florua của X(+3) khác với các muối clorua, bromua, iođua của chúng : các florua khó nóng chảy, không háo nước, không tan trong nước, trong khi đó ngược lại các muối clorua, bromua, iođua dễ nóng chảy, rất háo nứơc, tan tốt trong nứơc và dễ bị thủy phân. Cũng giống Al(+3), các nguyên tố phân nhóm scanđi thường tạo thành các muối kép, ví dụ: MX(SO4)2, MX(CO3)2, M2X(NO3)5….: K2CO3 + La2(CO3)3 → 2KLa(CO3)2 Hiện nay, các đơn chất và hợp chất của các nguyên tố phân nhóm scanđi còn chưa có ứng dụng rộng rãi. IV. CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTANIT 1. Nhận xét chung Họ lantanit gồm 14 nguyên tố sau lantan, có tính chất rất gần lantan, đó là những nguyên tố 4f: Xeri (Ce) Tecbi (Tb) Xeri (Ce) Tecbi (Tb) Prazeodim (Pr) Đisprosi (Dy) Neodim (Nd) Honmi (Ho) Prometi (Pm) Ecbi (Er) Samari (Sm) Tuli (Tu) Europi (Eu) Ytecbi (Yb) Gadolini (Gd) Lutexi (Lu) Cấu hình electron của các nguyên tử lantanit có thể được biểu diễn bằng công thức chung sau đây: 4f214 5s25p65d01 6s2 Lớp electron N O P Do các electron cuối cùng điền vào phân lớp 4f của lớp N (lớp thứ 3 kể từ

CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM PHỤ NHÓM IIIB I NHẬN XÉT CHUNG: Nhóm nguyên tố cột số bảng tuần hoàn (tiêu chuẩn), gọi nhóm scandi gồm nguyên tố kim loại scandi (Sc), yttri (Y), lantan (La) actini (Ac) Ngòai thuộc vào phân nhóm có nguyên tố họ lantanit họ actinit Trong nhóm 3, nguyên tố Sc Y kim loại nhẹ Các nguyên tố phân nhóm scandi nguyên tố d chu kỳ lớn, nghĩa chúng electron bắt đầu điền vào phân nhóm d lớp kề ngòai Cấu hình electron hóa trị chúng là: Sc Y La Ac 3d1 4s2 4d1 5s2 5d1 6s2 6d1 7s2 Vì nguyên tố phân nhóm scanđi kim lọai mạnh thể trạng thái oxy hóa duơng không đổi +3 truờng hợp giống nhôm Chúng có SPT đặc trưng tăng dần từ Sc đến La: ( Sc), ( La, Y) Về tính chất, chúng gần với nguyên tố phân nhóm nhóm II ( Ca, Sr, Ba, Ra) gần với nguyên tố phân nhóm nhóm III ( chúng nằm tiếp sau nguyên tố phân nhóm nhóm II) Vì chúng có tính chất hòan tòan kim loại, tính chất kim loại tăng từ Sc đến Ac Trong vỏ đất, nguyên tố phân nhóm scanđi phân tán, chúng không tạo thành quặnbg riêng Do khó tách chúng trạng thái nguyên chất II CÁC ĐƠN CHẤT : Ở dạng đơn chất, chúng kim lọai màu trắng duới số hóa lý chúng: Nguyên tố Rk d (g/ cm3) Thế điện cực tiêu chuẩn (v) Tnc (C) Ts ( C) HĐ ( % nguyên tử ) Sc 1,64 3,0 -2,08 1539 2700 3.10-4 Y 1,81 4,47 -2,37 1525 3025 2,6.10-4 La 1,87 6,16 -2,52 920 3470 2,5.10-4 Ac 2,03 10,1 -2,6 1040 5.10-15 Độ họat động hóa học nguyên tố phân nhóm scanđi thua kim loại kiềm kiềm thổ từ Sc đến Ac họat tính hóa học tăng lên rõ rệt Khi đun nóng, chúng tác dụng với nhiều phi kim, nóng chảy chúng tác dụng với nhiều kim lọai Trong dãy điện thế, chúng đứng xa trước hyđro Scanđi không phản ứng với H20, lantan phân hủy chậm nuớc điều kiện thường: 2La + 6H20 -> 2La(OH)3 + 3H2 Các kim lọai dễ tác dụng với axit lõang, với HNO3 lõang chúng phản ứng tạo thành NH4NO3: 8Sc + 30 HNO3 -> Sc(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O Với phi kim lọai họat động, nguyên tố phân nhóm scanđi tạo thành hợp chất nóng chảy kiểu hợp chất kim lọai : ScB2, YB2, LaB6, XSi2 ( X- Sc, Y, La, Ac ), YC2, LaC2, ScC Các cacbua Sc, Y, La có thành phần tính chất không giống cacbua Al, mà giống cacbua canxi CaC2 Các kim lọai Sc, Y, La đuợc điều chế cách điện phân muối clỏua nóng chảy III CÁC HỢP CHẤT X(+3) Các hợp chất X(+3) thuờng chất tinh thể trắng, có tính bazơ tăng dần từ Sc(+3) đến Ac(+3) Chẳng hạn oxyt X2O3 bột trắng tinh thể, khó nóng chảy, tan cấc oxyt kim lọai kiềm thổ, hóa hợp mạnh với nuớc tạo thành hyđroxyt X(OH)3 , ví dụ : La2O3 + 3H2O -> La(OH)3 Họat tính hợp nuớc tăng dần theo thứ tự từ Sc2O3 đến Ac2O3 Các hyđroxyt X(OH)3 có tính bazơ độ tan nước tăng lên từ Sc(OH)3 đến Ac(OH Ví dụ : Sc(OH)3 chất lưỡng tính, La(OH)3 bazơ mạnh, gần Ca(OH)2 Khi nấu chảy Sc2O3, Sc(OH)3 với kiềm thu muối MScO2, La(OH)3 điều kiện thường tác dụng với axit, hấp thụ CO2 , đẩy NH3 khỏi muối amoni Các muối X(+3) thường chất tinh chất tinh thể màu trắng tan nước muối nitrat, photphat, florua… Từ dung dịch nứơc, muối thường thóat dạng hyđrat tinh thể có số phân tử H2O thay đổi Ví dụ: La2(SO4)3.8H2O , Sc2(SO4)3.5H2O , Y2(SO4)3.7H2O, XHal3.6H2O , Y2(CO3)3.H2O Giống Al(+3), muối florua X(+3) khác với muối clorua, bromua, iođua chúng : florua khó nóng chảy, không háo nước, không tan nước, ngược lại muối clorua, bromua, iođua dễ nóng chảy, háo nứơc, tan tốt nứơc dễ bị thủy phân Cũng giống Al(+3), nguyên tố phân nhóm scanđi thường tạo thành muối kép, ví dụ: M[X(SO4)2], M[X(CO3)2], M2[X(NO3)5]….: K2CO3 + La2(CO3)3 → 2K[La(CO3)2] Hiện nay, đơn chất hợp chất nguyên tố phân nhóm scanđi chưa có ứng dụng rộng rãi IV CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTANIT Nhận xét chung Họ lantanit gồm 14 nguyên tố sau lantan, có tính chất gần lantan, nguyên tố 4f: Xeri (Ce) Tecbi (Tb) Xeri (Ce) Tecbi (Tb) Prazeodim (Pr) Đisprosi (Dy) Neodim (Nd) Honmi (Ho) Prometi (Pm) Ecbi (Er) Samari (Sm) Tuli (Tu) Europi (Eu) Ytecbi (Yb) Gadolini (Gd) Lutexi (Lu) Cấu hình electron nguyên tử lantanit biểu diễn công thức chung sau đây: Lớp electron 4f2-14 5s25p65d0-1 6s2 N O P Do electron cuối điền vào phân lớp 4f lớp N (lớp thứ kể từ vào), số electron lớp O (8 electron) lớp P (2 electron) (thật riêng gađolini lutexi chứa electron lớp O), nên tính chất hóa học lantanit gần Phân họ Phân họ Nguyên tố Xeri Ký hiệu Số TT Ce 58 Số oxy hóa Cấu hình electron 4f 5s 5p 5d 6s 2 - +3,+4 Prazeodi m Pr 59 - +3,+4 Nd 60 - +3 Pm 61 - +3 Sm 62 6 - +3,+2 Eu 63 - +3,+2 Gadolini Gd 64 +3 Tecbi Tb 65 - +3,+4 Đisprosi Dy 66 10 - +3,(+4) Honmi Ho 67 11 - +3 Ecbi Er 68 12 - +3 Tuli Tm 69 13 - +3,(+2) Ytecbi Yb 70 14 - +3,+2 Lutexi Lu 71 14 +3 Neodim Xeri Prometi Samari Europi Phân họ Tecbi Phân họ xeri gồm nguyên tố đầu (Ce – Gd) Theo qui tắc Hund, ocbitan 4f chúng điền dần electron độc thân Phân họ tecbi gồm nguyên tố lại (Tb – Lu), ocbitan 4f điền thêm electron thứ 2: Phân học xeri: Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd 4f2 4f5 4f6 4f7 4f75d1 Phân họ tecbi: Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu - 4f3 4f4 - 4f7+2 4f7+3 4f7+4 4f7+5 4f7+6 4f7+7 4f145d2 Khi kích thích nhẹ, electron 4f chuyển sang phân lớp 5d Như electron 5d15s2 định chủ yếu tính chất lantanit lantanit có nhiều điểm giống với nguyên tố d nhóm III (tức Sc, Y, La, AC), giống với ytri lantan Do có tính chất gần nhau, nên lantanit họ với Sc, Y, La thành họ gọi “họ nguyên tố đất hiếm” Người ta thấy bán kính nguyên tử RX bán kính ion RX +3 lantanit gần nhau, điều giải thích thêm cho giống tính chất lantanit: X Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd RX(Å) 1,18 1,16 1,15 (1,14) 1,13 1,13 1,11 RX +3+(Å) 1,034 1,013 0,995 (0,979) 0,964 0,950 0,923 X Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu RX(Å) 1,09 1,07 1,05 1,04 1,04 1,00 0,99 RX +3+(Å) 0,923 0,908 0,894 0,881 0,869 0,858 0,848 Sự tăng điện tích hạt nhân làm giảm kích thước nguyên tử ion, gây “co lantanit” Do bán kính nguyên tử lantanit giảm dần từ Ce đến Lu, nên nghiên cứu thật kỹ thấy tính chất kim loại giảm dần từu Ce đến Lu nên nghiên cứu thật kỹ thấy tính chất kim loại giảm dần từ Ce đến Lu Tính chất tuần hoàn việc điền electron vào ocbitan 4f ( điền ocbitan electron) gây tuần hoàn tính chất bên họ latanit Ví dụ tuần hoàn số oxy hóa đặc trưng chung cho họ lantanit +3, số oxy hóa +3, xeri có thêm số oxy hóa +4 bền, Pr có thêm số oxy hóa +4 bền , Sm Eu có thêm số oxy hóa +2 Sự biến đổi hóa trị vừa nêu phân họ Ce-Gd lặp lại tương tự phân họ Tb-Lu Các đơn chất Ở dạng đơn chất , nguyên tố họ lantanit kim loại màu trắng bạc, khó nóng chảy (Pr Nd có màu vàng), rèn được, có độ cứng nhỏ , có độ dẫn điện giống Hg Sau vài số hóa lý chúng: Nguyên Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd tố d(g/cm3) 6,77 6,77 7,01 7,54 5,24 7,89 tnc(C) 804 935 1024 1080 1072 826 1312 ts(C) 3470 3017 3210 1670 1430 2830 I1(eV) 6,91 6,76 6,61 5,6 5,67 6,12 Nguyên Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu tố d(g/cm3) 8,25 8,56 8,78 9,06 9,32 6,95 9,85 tnc(C) 1368 1380 1500 1525 1600 1824 1675 ts(C) 2480 2330 2380 2390 1720 1320 2680 I1(eV) 6,74 6,82 6,08 6,14 6,2 6,15 Qua bảng trên, thấy chuyển từ Ce đến Lu có biến đổi tuần hoàn bên tính chất khối lượng riếng, tnc ts,… Giống lantan, độ hoạt động hóa học lantanit thua kim loại kiềm kiềm thổ Trong không khí khô , kim loại dạng cục khó bền Khi đun nóng lên 200400 C,thì chúng bốc cháy không khí , tạo thành hỗn hợp oxit nitrua o Ở dạng bột, xeri tự bốc cháy khống khí điều kiện thường Các lantanit tác dụng mạnh với halogen , đun nóng tác dụng với nitơ , lưu huỳnh, silic, cacbon, photpho, hydro… Chúng tạo hợp kim với nhiều kim loại, thường tạo thành hợp chất giống kim loại, ví dụ: CeAl, Ce3Al, CeAg3 , CeMg, PrCu2, CeCu2, PrAl Trong giải điện , lantanit đứng xa trước hydro nên chúng phân hủy nước, đặc biệt nước nóng, tác dụng với nhiều axit, chúng không tan kiềm 3.Các hợp chất lantanit (+3) Các hợp chất lantanit (+3) tồn phổ biến dạng hợp chất bậc hai X2O3,XHal3,X2S3, XN, XH3 muối khác Các oxit X2O3 bột trắng, khó nóng chảy, thực tế không tan nước, tác dụng với nước tạo thành hydroxit X(OH)3 Các X2O3 tan tốt HNO3, HCl, nung lên, hoạt tính hóa học n( giống Al) Chúng không tác dụng với kiềm Các hydroxit X(OH)3 kết tủa vô định hình , khó tan nước Các hydroxit điều chế phản ứng trao đổi muối lantanit dung dịch kiềm.Do bán kính ion X3+ giảm từ Ce3+ đến Lu3+ nên theo hướng tính bazơ hydroxit giảm dần: Ce(OH)3 gần với La(OH)3, Lu(OH)3 gần với Sc(OH)3 Độ bền nhiệt độ tan hydroxit giảm dần theo hướng Các muối lantanit (+3) tan nước clorua , nitrat , sunfat, khó tan sunfua, florua, photphat , cacbonat, oxalat… Các hydrat tinh thể lantanit (+3) có số phân tử nước khác nhau, ví dụ : X(NO3)3.6H2O, XBr3.6H2O, X2(SO4)3.8H2O, Nd(BrO3)3.9H2O… Các nguyên tố đất có ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực: Khả kết hợp với khí lớn chúng sử dụng kỹ thuật chân không Người ta thêm chúng vào hợp kim để làm tăng tính hợp kim Các kim loại hợp chất chúng dùng làm chất xúc tác tổng hợp vô hữu cơ, dùng làm vật liệu kỹ thuật điện, vô tuyến điện, ngành lượng nguyên tử Các oxyt, sunfua, nitrua, bua latanit có nhiệt độ nóng chảy cao, nên dùng để chế tạo gốm chịu nhiệt Các latanit sử dụng lĩnh vực sản xuất loại thủy tinh đặc biệt Các hợp chất lantanit (+4) (+2) Trạng thái oxy hóa dương (+4) đặc trưng Ce: CeO2, CeF4, Ce(OH)4, Ce(ClO4)4, Ce(SO4)2… CeO2 có màu vàng sáng, khó nóng chảy, trơ mặt hóa học sau nung đỏ (không tác dụng với kiềm, axit) Ce(OH)4 thu phản ứng trao đổi dung dịch nước chất kết tủa nhầy có thành phần thay đổi CeO2 nH2O, có tính lưỡng tín: hòa tan axit tạo ức cation [Ce(H2O)n]4+ màu da cam, nấu chảy với kiềm tạo phức anion oxoxerat (IV): 2NaOH + CeO2 = NasCeO3 + H2O Nói chung muối Ce4+ không bền, bị tủy phân mạnh nước Các muối kép Ce(+4) bền hơn, ví dụ: (NH4)2[Ce(NO3)6].2H2O Trong dung dịch axit hợp chất Ce(+4) thể chất oxy hóa mạnh, ví dụ: 2Ce(OH)4 + 8HCl = 2CeCl3 + Cl2+ 8H2O Các nguyên tố Pr Tb tạo hợp chất có số oxy hóa +4, hợp chất bền, nên chất oxy hóa mạnh Trạng thái oxy hóa dương +2 thể rõ Eu, Sm, Yb dạng hợp chất oxyt XO, hyđroxyt X(OH)2, muối… Các hợp chất X(+2) giống hợp chất phân nhóm Ca Ví dụ: XO, X(OH)2 có tính bazơ, XO4 không tan nước… Các hợp chất lantanit (+2) có tính khử 5.Trạng thái tự nhiên: Phần lớn Ln có hàm lượng từ 10-4% đến 10-3%, nguyên tố nặng Tm, Yb, Lu có hàm lượng nhỏ hơn, khoảng 10-55 Có 100 khoáng vật chứa Ln, có khoáng vật có ý nghĩa thương mại Monazit Basnesit Các mỏ đát Việt Nam phân bố miền Tây Bắc miền khác tổng trữ lượng khoảng 11 triệu Vùng Nậm Xe có khoáng vật kiểu Baritcacbonat Lantanit-basnesit với quy mô lớn, có hàm lượng oxit đất cao có giá trị công nghiệp 6.Phương pháp điều chế: Các kim loại lantanit điều chế cách khử hợp chất có mức oxi hóa +3 chúng Trong công nghiệp thường điện muối halogenua khan nóng chảy dung phương pháp nhiệt kim Trong phương pháp điện phân halogenua nóng chảy , người ta nấu chảy hổn hợp lantanit clorua LnCl3 với LaCl KCl2, sau điện phân dùng catot graphit lưới thép chịu nhiệt, anot graphit Trong phương pháp nhiệt riêng người ta dùng Canxi để khử Lantanit halogenua khan, thường florua clorua Ví dụ: 2LnF3 + Ca → 2Ln + 3CaF2 7.Ứng dụng: -Trong đèn măng xông -Làm đá lửa -Điều chế hợp kim với tính chất đặc biệt -Làm chất phụ gia hợp kim -Trong kĩ thuật điện Sm có vai trò quan trọng lantanit có tính chất từ đặc biệt -Các lantanit chế tạo pin nhiên liệu hydro 8.Vai trò sinh học: -Chúng thuộc nguyên tố tạp chất tìm thấy thể người động vật - Có số dược phẩm sở phức chất Ln -Các Ln tạo thành phức chất bền với complexon, polyphotphat,…chúng làm thay đổi nhiều phản ứng sinh học V CÁC NGUYÊN TỐ HỌ ACTINIT 1.Nhận xét chung: Các antinit bao gồm 14 nguyên tố từ 90Th đến 103Lr gọi nguyên tố 5f Tương tự họ lantanit, actini nguyên tố 5f thường ghép với nguyên tố actinit thành họ actinit (An).Chúng nằm chung ô thuộc nhóm bảng tuần hoàn nguyên tố Các nguyên tố actinit đồng vị bền.Chỉ có Ac,Th,Pa U nguyên tố phóng xạ tự nhiên, nguyên tố khác tổng hợp nhân tạo Các hợp chất nguyên tố đầu dãy với mức số oxi hóa cao U(VI) , Np(VII), Pu(VII) … hợp chất cộng hóa trị chuyển dịch hoàn toàn lượng lớn electron từ nguyên tố sang nguyên tố khác đòi hỏi lượng lớn Th, Pa U có cấu tạo electron tính chất hóa học tương tự nguyên tố nhóm 4,5 tương ứng.Phổ hấp thụ electron từ tính actinit phức tạp Các đơn chất: Bán kính nguyên tử , nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy actinit biến đổi không đơn điệu nguyên tố mức độ tham gia vào liên kết kim loại- kim loại obitan 5f, 6d,7s khác Là kim loại màu trắng khó nóng chảy, đa số kim loại actinit phát sáng bóng tối tượng phân hủy phóng xạ Các nguyên tố actinit kim loại có độ dương điện lớn nên hoạt động hóa học mạnh Khả chúng tăng theo số thứ tự nguyên tử.Các An dễ dàng phản ứng với nguyên tố phi kim hydro, nito, lưu huỳnh , halogen….đặc biệt đun nóng Trong không khí chúng bị oxi hóa tạo thành màng oxi bao bọc, tự bốc cháy dạng bột Không phản ứng với kiềm phản ứng yếu với axit, chúng tác dụng tương đối nhanh với axit HCl đặc,nhưng với dd HCl loãng tác dụng với Th U.Th , U, Pu bị thụ động với HNO3 đặc thêm ion F- phản ứng xảy Phản ứng với nước nhiệt độ thường hợp chất An không xảy với nước nóng nước sôi phản ứng giải phóng hydro 3.Các hợp chất An(II): Mức oxi hóa +2 thể nguyên tố Am Cf  No Tuy nhiên Fm(II) Và No(II) bền dd nước 4.Các hợp chất An(III): Actini nguyên tố actinit nặng (bắt đầu từ Am Cm) có mức oxi hóa +3 tương đối bền, Th, Pa, U, Np, Pu trạng thái oxi hóa +3 chất khử mạnh.Các hợp chất kiểu AnX3 , An2O3, An(OH)3 phức chất AnL3 tính khử Các nguyên tố U,Np, Pu Am có tính chất hóa học giống khác độ bền tương đối hợp chất Các actinit nặng có tính chất tương tự lantanit Ví dụ: Fm Lr có tính chất tương tự Lu Ac(III) có dung dịch thu trình xử lí nhiên liệu hạt nhân 5.Các hợp chất An(IV): Mức oxi hóa +4 đặc trưng nguyên tố từ Th đến Cm Th(IV) bền nhất, độ bền mức oxi hóa +4 giảm dần theo dãy actinit Ví dụ: Các hợp chất U có tính khử, kali pemanganat môi trường axit theo phản ứng 5U(SO4)2 + 2KMnO4 + 2H2O  UO2SO4 + K2SO4+ 2MnSO4 + H2SO4 4.Các hợp chất kim actinit Giống lantinit antinit có khả tạo thành hợp chất kim Các xyclopentadienyl actinit chủ yếu tồn dạng [ An(C 5H5)3], [An(ῃ C5H5)4] dẫn xuất [An(ῃ5- C5H5)3X] - 2AnCl3 + 3Be(C5H5)2  [An(C5H5)3] + 3BeCl2 ( 65oC) 6.Trạng thái tự nhiên : Trong số 15 nguyên tố actinit có nguyên tố Ac,Th,Pa U tồn tự nhiên , Ac có hàm lượng thấp , nguyên tố khác tổng hợp nhân tạo có số nguyên tố có lượng vết quặng uran Ac(6.10-10), Pa(10-10) có quặng uran Th U có hàm lượng tương tự thiếc chì, Pa Ac phổ biến hơn, Th U có hàm lượng cao Điều chế: Các kim loại actinit điều chế phương pháp nhiệt kim điện phân halogen nóng chảy Ví dụ phản ứng nhiệt kim actinit: ThO2 + 2Ca  Th + 2CaO AcF3 + 3Li(hơi)  Ac + 3LiF UF4 + 2Mg  U + 2MgF2 8.Ứng dụng vai trò sinh học: Các kim loại Th,U, Np,Pu sử dụng ngành lượng hạt nhân Th sử dụng làm lưới đèn măng xông Do hoạt tính phóng xạ mạnh mẽ nguyên tố actinit nguyên nhân nguy hiểm hàng đầu người sinh vật Các actinit thay canxi mô xương 9.Nguyên tắc điều chế xử lý nhiên liệu hạt nhân sở actinit: Nguồn lượng hạt nhân chủ yếu thu từ trình phân chia hạt nhân nguyên tử uran plutoni Ngoài nguồn lượng hạt nhân khác tổng hợp nhiệt hạch Quá trình phân chia hạt nhân nguyên tử đồng vị 233U, 235U, 239Pu, 241 Pu thành hạt có số khối xảy tác dụng notron tạo thành lò phản ứng hạt nhân Ngoài phản ứng phân chia lò phản ứng hạt nhân làm việc với uran-235 xảy trình tích lũy nguyên tố Np, Pu tạo thành tác dụng notron hãm  ... chung ô thuộc nhóm bảng tuần hoàn nguyên tố Các nguyên tố actinit đồng vị bền.Chỉ có Ac,Th,Pa U nguyên tố phóng xạ tự nhiên, nguyên tố khác tổng hợp nhân tạo Các hợp chất nguyên tố đầu dãy với... sinh học V CÁC NGUYÊN TỐ HỌ ACTINIT 1.Nhận xét chung: Các antinit bao gồm 14 nguyên tố từ 90Th đến 103Lr gọi nguyên tố 5f Tương tự họ lantanit, actini nguyên tố 5f thường ghép với nguyên tố actinit... chất hợp chất nguyên tố phân nhóm scanđi chưa có ứng dụng rộng rãi IV CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTANIT Nhận xét chung Họ lantanit gồm 14 nguyên tố sau lantan, có tính chất gần lantan, nguyên tố 4f: Xeri