Avainero aktinidien ja lantanidien välillä on se, että aktinidit täyttävät elektronit 5f-alaorbitaaliin asti, kun taas lantanidit täyttävät elektronit jopa 4f-alaorbitaaliin asti.
Lantanidit ja aktinidit esiintyvät kahdella erillisellä rivillä jaksollisessa taulukossa. Siksi molemmat kuuluvat f-lohkoon. Tämä johtuu siitä, että niillä on uloimmat elektronit f-kiertoradalla. Siksi voimme nimetä ne f-lohkoelementeiksi.
Mitä aktinidit ovat?
Aktinidit on joukko jaksollisen taulukon alkuaineita, joiden atomiluvut vaihtelevat välillä 90-103. Näin ollen metallialkuaineita on 14, mukaan lukien seuraavat:
- thorium Th (Z=90)
- protactinium Pa (91)
- uranium 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)
- yksikkö Ї 102
- lawrencium Lr (103).
Nimetämme ne f-lohkoelementeiksi; koska niiden lopulliset elektronit ovat f-aliorbitaalissa. Kaikki aktinidit ovat epästabiileja; siksi kaikki ovat radioaktiivisia. Koska ne ovat metalleja, ne ovat erittäin sähköpositiivisia. Lisäksi ne ovat tiheitä metalleja, ja niissä on lukuisia allotrooppeja. Nämä metallit tummuvat helposti ilmassa ja reagoivat kiehuvan veden tai laimean hapon kanssa vapauttaen vetykaasua.
Kuva 01: Aktinidin sijainti jaksollisessa taulukossa
Muiden metallien tapaan ne voivat myös muodostaa yhdisteitä ei-metallisten alkuaineiden kanssa. Lisäksi voimme löytää aktinideja luonnollisesta ympäristöstä, vaikka jotkut ovat erittäin harvinaisia. Esimerkiksi uraania ja toriumia esiintyy esiintymänä Kanadassa. Radioaktiivisuutensa ansiosta suurin osa aktinideista on hyödyllisiä ydinenergian tuotannossa. Voimme valmistaa aktinidielementtejä synteettisesti käyttääksemme niitä eri tarkoituksiin. Muutoin jotkut niistä ovat hyödyllisiä lääketieteellisiin tarkoituksiin, mineraalien tunnistamiseen, neutroniradiografiaan jne.
Mitä Lantanidit ovat?
Lantanidit sisältävät alkuaineita atominumeroista 57 - 71. Metallisia alkuaineita on 15. Nämä elementit sisältävät seuraavat:
- lanthanum La (57)
- cerium Ce (58)
- Praseodymium Pr (59)
- neodyymi 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).
Nämä kuuluvat f-lohkoon jaksollisessa taulukossa; siten lopulliset elektronit täyttävät 4f-aliorbitaalin. Siellä muut osaorbitaalit peittävät 4f-kiertoradat, ja lantanidien kemia vaihtelee atomin koon vuoksi. Niiden hapetusaste on +3. Lisäksi jaksollisen taulukon rivin vasemm alta oikealle +3 lantanidi-ionin koko pienenee, ja kutsumme tätä lantanidin supistukseksi.
Kuva 02: Lantanidien sijainti jaksollisessa taulukossa
Lisäksi lantanidit ovat hopeanvärisiä metalleja, jotka reagoivat helposti ilman hapen kanssa ja muodostavat oksideja. Nämä ovat erittäin reaktiivisia, suhteellisen pehmeitä metalleja, joilla on korkeat sulamis- ja kiehumispisteet. Lisäksi ne muodostavat helposti ionisia yhdisteitä ei-metallien kanssa. Lantanidit muodostavat vetykaasua reagoiessaan laimean hapon tai veden kanssa.
Sitä lukuun ottamatta näissä alkuaineissa on parittomia elektroneja (lutetiumia lukuun ottamatta), jotka vastaavat niiden paramagneettisista ominaisuuksista. Lisäksi nimitämme niitä harvinaisiksi maametalleiksi, koska niitä on vähän maan pinnalla. Vaikka ne ovat harvinaisia, näillä elementeillä on monia käyttötarkoituksia. Siksi ne ovat käyttökelpoisia katalyytteinä lasintuotannossa, öljyssä jne. Lisäksi ne ovat hyödyllisiä magneeteissa, loisteaineissa, lampuissa, suprajohtimissa, optoelektronisissa sovelluksissa jne.
Mitä eroa on aktinideilla ja lantanideilla?
Aktinidit on joukko jaksollisen taulukon alkuaineita, joiden atomiluvut vaihtelevat välillä 90-103, kun taas lantanidit ovat joukko jaksollisen taulukon alkuaineita atominumeroilla 57-71. Keskeinen ero aktinidien ja lantanidien välillä on että aktinidit täyttävät elektroneja 5f-alaorbitaaliin asti, kun taas lantanidit täyttävät elektronit 4f-aliorbitaaliin asti. Lisäksi kaikki aktinidit ovat radioaktiivisia, mutta lantanidit eivät (paitsi prometium). Toisena erona aktinidien ja lantanidien välillä voidaan sanoa, että lantanidien maksimihapetusaste on +4, kun taas aktinideilla on +3, +4, +5, +6 ja +7 hapetusaste.
Alla infografiassa on vertailuyhteenveto aktinidien ja lantanidien eroista.
Yhteenveto – Actinides vs Lantanides
Aktinidit ovat joukko jaksollisen taulukon alkuaineita, joiden atomiluvut vaihtelevat välillä 90-103, kun taas lantanidit ovat joukko jaksollisen taulukon alkuaineita, joiden atomiluvut ovat 57-71. Siksi niiden keskeinen ero on niissä elektronikonfiguraatio. Siksi tärkein ero aktinidien ja lantanidien välillä on se, että aktinidit täyttävät elektronit 5f-alaorbitaaliin, kun taas lantanidit täyttävät elektronit jopa 4f-alaorbitaaliin.
