Элемент периода 7 - Period 7 element
| Часть серии о |
| Периодическая таблица |
|---|
Период 7 элемента является одним из химических элементов в седьмой строке (или период ) из периодической таблицы химических элементов . Таблица Менделеева выстроена в ряды, 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 периодом 6 , начиная с франция и заканчивая оганессоном , самым тяжелым элементом, обнаруженным в настоящее время. Как правило, элементы периода 7 сначала заполняют свои оболочки 7s , а затем свои оболочки 5f, 6d и 7p в этом порядке, но есть исключения, такие как уран .
Характеристики
Все элементы периода 7 радиоактивны . Этот период содержит актиниды , в том числе плутоний , естественный элемент с самым тяжелым ядром; последующие элементы необходимо создавать искусственно. В то время как первые пять из этих синтетических элементов (от америция до эйнштейния ) теперь доступны в макроскопических количествах, большинство из них чрезвычайно редки, поскольку были получены только в количествах микрограммов или меньше. Более поздние трансактинидные элементы были идентифицированы в лабораториях только 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. Хотя франций и радий действительно проявляют типичные свойства своих соответствующих групп, актиниды демонстрируют гораздо большее разнообразие поведения и степеней окисления, чем лантаноиды . Эти особенности обусловлены множеством факторов, в том числе большой степенью спин-орбитальной связи и релятивистскими эффектами, в конечном итоге вызванными очень высоким положительным электрическим зарядом их массивных атомных ядер . Периодичность в основном сохраняется на протяжении всей серии 6d и предсказывается также для московия и ливермория , но другие четыре элемента 7p, нихоний , флеровий , теннессин и оганессон , по прогнозам, будут иметь свойства, сильно отличающиеся от свойств, ожидаемых для их групп.
Элементы
Химический элемент Блокировать Электронная конфигурация Вхождение 87 Пт Франций s-блок [Rn] 7s 1 От распада 88 Ра Радий s-блок [Rn] 7s 2 От распада 89 Ac Актиний f-блок [Rn] 6d 1 7s 2 (*) От распада 90 Чт Торий f-блок [Rn] 6d 2 7s 2 (*) Первозданный 91 Па Протактиний f-блок [Rn] 5f 2 6d 1 7s 2 (*) От распада 92 U Уран f-блок [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2 (*) Первозданный 93 Np Нептуний f-блок [Rn] 5f 4 6d 1 7s 2 (*) От распада 94 Пу Плутоний f-блок [Rn] 5f 6 7s 2 От распада 95 Являюсь Америций f-блок [Rn] 5f 7 7s 2 Синтетический 96 См Кюрий f-блок [Rn] 5f 7 6d 1 7s 2 (*) Синтетический 97 Bk Берклиум f-блок [Rn] 5f 9 7s 2 Синтетический 98 Cf Калифорний f-блок [Rn] 5f 10 7s 2 Синтетический 99 Es Эйнштейний f-блок [Rn] 5f 11 7s 2 Синтетический 100 FM Фермий f-блок [Rn] 5f 12 7s 2 Синтетический 101 Мкр Менделевий f-блок [Rn] 5f 13 7s 2 Синтетический 102 Нет Нобелий f-блок [Rn] 5f 14 7s 2 Синтетический 103 Lr Лоуренсий d-блок [Rn] 5f 14 7s 2 7p 1 (*) Синтетический 104 Rf Резерфордий d-блок [Rn] 5f 14 6d 2 7s 2 Синтетический 105 Db Дубний d-блок [Rn] 5f 14 6d 3 7s 2 Синтетический 106 Sg Сиборгий d-блок [Rn] 5f 14 6d 4 7s 2 Синтетический 107 Bh Бориум d-блок [Rn] 5f 14 6d 5 7s 2 Синтетический 108 Hs Калий d-блок [Rn] 5f 14 6d 6 7s 2 Синтетический 109 Mt Мейтнерий d-блок [Rn] 5f 14 6d 7 7s 2 (?) Синтетический 110 Ds Дармштадтиум d-блок [Rn] 5f 14 6d 8 7s 2 (?) Синтетический 111 Rg Рентгений d-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 1 (?) Синтетический 112 Cn Копернициум d-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 (?) Синтетический 113 Nh Нихоний p-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 1 (?) Синтетический 114 Fl Флеровий p-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 2 (?) Синтетический 115 Mc Московиум p-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 3 (?) Синтетический 116 Ур. Ливерморий p-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 4 (?) Синтетический 117 Ц Tennessine p-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 5 (?) Синтетический 118 Og Оганессон p-блок [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 6 (?) Синтетический
(?) Прогноз
(*) Исключение из правила Маделунга .
По общему мнению, надежные источники, специализирующиеся на этом вопросе, считают, что f-блок начинается с актиния. Однако во многих учебниках Ac и Rf – Cn все еще указываются как элементы d-блока, а f-блок - как Th – Lr, разделяющий d-блок на две части. Предварительный отчет IUPAC от 2021 года по этому вопросу предполагает, что показанный здесь формат лучше, но он еще не стал официальной таблицей IUPAC.
Франций и радий
Франций и радий составляют элементы s-блока 7-го периода.
Франций является химическим элементом с символом Fr и атомный номер 87. Ранее она была известна как эка - цезий и актиний K . Это один из двух наименее электроотрицательных элементов, второй - цезий . Франций является весьма радиоактивным металлом , который распады на астатин, радий , и радон . Как щелочной металл , он имеет один валентный электрон . Франций был открыт Маргаритой Перей во Франции ( отсюда и название этого элемента) в 1939 году. Это был последний элемент, открытый в природе , а не путем синтеза. Вне лаборатории франций встречается крайне редко, его следовые количества обнаруживаются в урановых и ториевых рудах, где изотоп франций-223 постоянно образуется и распадается. Всего лишь 20–30 г (одна унция) существует в любой момент времени в земной коре ; остальные изотопы полностью синтетические. Самым большим количеством, произведенным в лаборатории, был кластер из более чем 300 000 атомов.
Радий - это химический элемент с атомным номером 88, представленный символом Ra . Радий - почти чисто-белый щелочноземельный металл , но он легко окисляется , вступая в реакцию с азотом (а не с кислородом) на воздухе, приобретая черный цвет. Все изотопы радия очень радиоактивны , наиболее стабильным изотопом является радий-226 , период полураспада которого составляет 1601 год, и он распадается на радон . Из - за такой нестабильности, радий люминесцентный , светящихся слабый синий. Радий, в виде хлорида радия , был обнаружен с помощью Мари Склодовской-Кюри и Пьера Кюри в 1898. Они извлекли радий соединение из уранинита и опубликовал открытие на Французской академии наук через пять дней. Радий в металлическом состоянии был выделен Мари Кюри и Андре-Луи Дебьерном путем электролиза хлорида радия в 1910 году. С момента своего открытия он дал названия, такие как радий A и радий C 2, нескольким изотопам других элементов, которые являются продуктами распада. радия-226. В природе радий содержится в урановых рудах в следовых количествах, составляющих всего одну седьмую грамма на тонну уранинита . Радий не является необходимым для живых организмов, и при его включении в биохимические процессы из-за его радиоактивности и химической активности возможны неблагоприятные последствия для здоровья.
Актиниды
Серия актинидов или актиноидов ( номенклатура ИЮПАК ) включает 15 металлических химических элементов с атомными номерами от 89 до 103, от актиний до лоуренсия .
Серия актинидов получила свое название от актиния, первого элемента. Все актиниды, кроме одного, являются элементами f-блока , соответствующими заполнению электронной оболочки 5f ; лоуренсий, элемент d-блока , также обычно считается актинидом. По сравнению с лантаноидами , которые также в основном являются элементами f-блока , актиниды обладают гораздо более изменчивой валентностью .
Из актинидов торий и уран встречаются в природе в значительных изначальных количествах. Радиоактивный распад урана дает кратковременные количества актиния , протактиния и плутония , а атомы нептуния иногда образуются в результате реакций трансмутации в урановых рудах . Остальные актиниды являются чисто синтетическими элементами , хотя первые шесть актинидов после плутония должны были образоваться во время феномена Окло (и давно уже распались), а кюрий почти наверняка ранее существовал в природе как потухший радионуклид . В результате испытаний ядерного оружия в окружающую среду было выброшено по крайней мере шесть актинидов тяжелее плутония ; Анализ обломков от взрыва водородной бомбы 1952 года показал присутствие америция , кюрия , берклия , калифорния , эйнштейния и фермия .
Все актиниды радиоактивны и выделяют энергию при радиоактивном распаде; природные уран и торий, а также синтетический плутоний - самые распространенные актиниды на Земле. Они используются в ядерных реакторах и ядерном оружии . Уран и торий также имеют различное текущее или историческое использование, и америций используется в ионизационных камерах большинства современных дымовых извещателей .
В представлениях периодической таблицы лантаноиды и актиниды обычно показаны в виде двух дополнительных строк под основной частью таблицы с заполнителями или отдельным выбранным элементом каждой серии (либо лантан, либо лютеций , либо актиний, либо лоуренсий , соответственно), показанные в одной ячейке основной таблицы, между барием и гафнием , а также радием и резерфордием , соответственно. Это соглашение полностью связано с эстетикой и практичностью форматирования; Редко используемая периодическая таблица с широким форматом (32 столбца) показывает ряды лантаноидов и актинидов в соответствующих столбцах, как части шестой и седьмой строк (периодов) таблицы.
Трансактиниды
Трансактинидные элементы (также трансактиниды или сверхтяжелые элементы ) - это химические элементы с атомными номерами больше, чем у актинидов , самым тяжелым из которых является лоуренсий (103). Обнаружены все трансактиниды седьмого периода, вплоть до оганессона (элемент 118).
Трансактинидные элементы также являются трансурановыми элементами , то есть имеют более высокий атомный номер, чем уран (92), актинид. Дальнейшее различие наличия атомного номера больше, чем у актиноидов, имеет несколько значений:
- Все трансактинидные элементы имеют электроны в подоболочке 6d в их основном состоянии (и, таким образом, помещены в d-блок ).
- Даже самые долгоживущие изотопы многих трансактинидных элементов имеют чрезвычайно короткий период полураспада, измеряемый в секундах или меньших единицах.
- Элемент именования полемика участие первые пять или шесть трансактинидных элементов. Таким образом, эти элементы использовали трехбуквенные систематические названия в течение многих лет после подтверждения их открытия. (Обычно трехбуквенные символы заменяются двухбуквенными относительно вскоре после подтверждения открытия.)
Трансактиниды радиоактивны и были получены 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 концепцию актинидов, которая привела к принятию ряда актинидов , также предположил существование ряда трансактинидов, варьирующегося от 104 до 121 элемента, и ряда суперактинидов, приблизительно охватывающего элементы от 122 до 153. трансактинидная сиборгия названа в его честь.
ИЮПАК определяет, что элемент существует, если его время жизни превышает 10-14 секунд, время, необходимое ядру для образования электронного облака.