Põhiline erinevus aktiniidide ja lantaniidide vahel on see, et aktiniidid täidavad elektronid kuni 5f suborbitaalini, samas kui lantaniidid täidavad elektronid kuni 4f suborbitaalini.
Lantaniidid ja aktiniidid esinevad perioodilisustabelis kahes eraldi reas. Seega kuuluvad mõlemad f-plokki. Selle põhjuseks on asjaolu, et neil on f-orbitaalidel äärepoolseimad elektronid. Seetõttu võime neid nimetada f-ploki elementideks.
Mis on aktiniidid?
Aktiniidid on perioodilisuse tabeli elementide kogum, mille aatomnumbrid jäävad vahemikku 90 kuni 103. Seega on metallis 14 elementi, sealhulgas järgmised:
- toorium Th (Z=90)
- protactinium Pa (91)
- uraan U (92)
- neptunium Np (93)
- plutoonium Pu (94)
- Americium Am (95)
- curium Cm (96)
- berkelium Bk (97)
- californium Cf (98)
- einsteinium Es (99)
- fermium Fm (100)
- mendelevium Md (101)
- ühik Ї 102
- lawrencium Lr (103).
Me nimetame neid f-ploki elementideks; kuna nende lõplikud elektronid asuvad f-suborbitaalil. Kõik aktiniidid on ebastabiilsed; seetõttu on kõik radioaktiivsed. Kuna tegemist on metallidega, on need väga elektropositiivsed. Pealegi on need tihedad metallid ja esineb arvuk alt allotroope. Need metallid tuhmuvad õhu käes ja reageerivad keeva vee või lahjendatud happega, vabastades gaasilise vesiniku.
Joonis 01: Aktiniidi asukoht perioodilises tabelis
Nagu teised metallid, võivad need moodustada ühendeid ka mittemetalliliste elementidega. Lisaks võime aktiniidid leida looduskeskkonnast, kuigi mõned neist on väga haruldased. Näiteks uraan ja toorium on Kanadas maardlatena. Oma radioaktiivsuse tõttu on enamik aktiniididest kasulikud tuumaenergia tootmisel. Saame sünteetiliselt toota aktiniidielemente, et neid erinevatel eesmärkidel kasutada. Peale selle on mõned neist kasulikud meditsiinilistel eesmärkidel, mineraalide tuvastamisel, neutronradiograafial jne.
Mis on Lantaniidid?
Lantaniidid sisaldavad elemente aatomnumbritest 57 kuni 71. Seal on 15 metallilist elementi. Need elemendid hõlmavad järgmist:
- lanthanum La (57)
- cerium Ce (58)
- Praseodüüm Pr (59)
- neodüüm 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).
Need kuuluvad perioodilisuse tabeli f-plokki; seega täituvad lõplikud elektronid 4f suborbitaalile. Seal katavad teised suborbitaalid 4f orbitaale ja lantaniidide keemia erineb aatomi suuruse tõttu. Need näitavad oksüdatsiooniastet +3. Lisaks väheneb perioodilisuse tabeli reast vasakult paremale +3 lantaniidiioonide suurus ja me nimetame seda lantaniidi kokkutõmbumiseks.
Joonis 02: Lantaniidide asukoht perioodilises tabelis
Lisaks on lantaniidid hõbedavärvi metallid, mis reageerivad kergesti õhuhapnikuga, moodustades oksiide. Need on väga reaktsioonivõimelised, suhteliselt pehmed metallid, millel on kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Samuti moodustavad nad kergesti ioonseid ühendeid mittemetallidega. Lahjendatud happe või veega reageerimisel tekivad lantaniidid vesinikgaas.
Peale selle on nendel elementidel paardumata elektronid (välja arvatud luteetsium), mis vastutavad nende paramagnetiliste omaduste eest. Veelgi enam, me nimetame neid haruldaste muldmetallideks, kuna maapinnal on neid vähe. Kuigi need on haruldased, kasutatakse neid elemente palju. Seetõttu on need kasulikud katalüsaatoritena klaasitootmises, naftatööstuses jne. Lisaks on need kasulikud magnetites, luminofoorides, lampides, ülijuhtides, optoelektroonilistes rakendustes jne.
Mis vahe on aktiniididel ja lantaniididel?
Aktiniidid on perioodilisuse tabeli elementide kogum, mille aatomnumbrid on vahemikus 90 kuni 103, samas kui lantaniidid on perioodilisuse tabeli elementide kogum aatomnumbritega 57 kuni 71. Peamine erinevus aktiniidide ja lantaniidide vahel on et aktiniidid täidavad elektrone kuni 5f suborbitaalini, samas kui lantaniidid täidavad elektronid kuni 4f suborbitaalini. Pealegi on kõik aktiniidid radioaktiivsed, kuid lantaniidid mitte (välja arvatud prometium). Teise erinevusena aktiniidide ja lantaniidide vahel võime öelda, et lantaniididel on maksimaalne oksüdatsiooniaste +4, samas kui aktiniididel on oksüdatsiooniaste +3, +4, +5, +6 ja +7.
Allpool infograafikat on toodud aktiniidide ja lantaniidide erinevuste võrdluskokkuvõte.
Kokkuvõte – aktiniidid vs lantaniidid
Aktiniidid on perioodilisuse tabeli elementide kogum, mille aatomnumbrid on vahemikus 90 kuni 103, samas kui lantaniidid on perioodilisuse tabeli elementide kogum aatomnumbritega 57 kuni 71. Seetõttu on nende peamine erinevus nendes elektronide konfiguratsioon. Seega on peamine erinevus aktiniidide ja lantaniidide vahel see, et aktiniidid täidavad elektronid kuni 5f suborbitaalini, samas kui lantaniidid täidavad elektronid kuni 4f suborbitaalini.
