锕系元素axi yuansu

与镧系元素一样，在周期表89号元素锕Ac的位置上，另外还有14种元素，它们是钍Th，镤Pa，铀 U，镎Np，钚Pu，镅Am，锔Cm，锫 Bk，锎 Cf，锿Es，镄 Fm，钔Md，锘No，铹 (Lr)。这15种元素统称为锕系元素，常用An表示。它们构成5f内过渡系，位于周期表第七周期的ⅢB族，在长式周期表中独成一列，排在主表下面。锕系元素都具有放射性，半衰期有的只有几分之 一秒，有的却长达几百万年以上。锕系元素中前6种元素 (Ac～Pu) 存在于自然界，镎和钚仅以微量存在于铀矿中。铀以后的元素称超铀元素，它们都是在1940年以后由人工合成的。与4f电子不同，5f电子可参与成键，锕系元素的氧化态可高至+Ⅶ。就这点而言，5f电子类似于过渡元素的d电子。因而曾有 一段时间，人们错误地把前锕系元素认为是第七周期的d区过渡元素，即认为钍属于ⅣB族，镤属于ⅤB族和铀属于ⅥB族等。1945年G.T.西伯格根据已知几个超铀元素的性质，在前人工作的基础上指出，上述归属是不正确的。他认为锕以后的元素，应组成类似于镧系的另 一个内过渡系列，可称做锕系，这就是通常所说的“锕系理论”。直到1964年Γ.Н.费列包夫人工合成104号元素，并确认其为ⅣB族元素以后，才证实了锕系理论的正确。锕系元素在结构、性质及递变规律上，在很多方面与镧系相类似，但也有差异。锕系元素价电子层结构有两种，5fⁿ7s²和5f^n-16d¹7s² （钍结构特殊）。与镧系不同的是锕系前一部分元素在价电子层结构中保留一个6d电子，只到了后半部分元素在结构上才与镧系相似。锕系与镧系相比是存在着多种氧化态，特别是前半部分 (锕～锔) 更为突出在+Ⅱ到+Ⅵ之间，这与镧系总以+Ⅲ氧化态为特征氧化态是不同的。锕系随原子序数递增，有效核电荷增加，因而产生类似镧系收缩的锕系收缩。除少数离子如Ac (+Ⅲ),Cm (+Ⅲ),Th (+Ⅳ),Pa (+Ⅳ),PaO+2(+Ⅴ)为无色外，其余锕系元素的离子都有一定的颜色。锕系元素在化学性质上都相似，所有锕系金属都是非常活泼的，与沸水作用，生成氧化物与氢化物的混合物。在不太高的温度下就能跟大多数非金属元素化合。盐酸能跟所有锕系金属反应。硝酸可能“钝化”，不反应，它们不与碱作用，前面的锕系金属存在多种晶体结构。大多数锕系元素都能形成配离子和有机螯合物。难溶于酸的氟化物和草酸盐以+Ⅲ氧化态为主。在锕系元素中，最常见的是钍和铀及其化合物，它们可用做核燃料。钍在自然界中主要存在于独居石中，铀主要存在于沥青铀矿中。锕系元素具有特殊的性质。对它的研究影响了从天体演化到原子核结构的各个科学领域，意义十分重大。作为能源和辐射源，锕系元素都有广阔的应用前景。

锕系元素

actinide series