Семейство актиноидов

Торий и уран относятся к рассеянным элементам, а протактиний — к редким. В земной коре содержится тория 7×10^-5, урана 2×10^-5, а протактиния всего 8×10^-12 мол. долей, %. Богатые торием или ураном минералы встречаются редко, К ним относятся торит ТhSiO₄ и уранит UО_2-3. Протактиний сопутствует урану.

Простые вещества. В виде простых веществ торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий – серебристо-белые металлы с высокой плотностью и относительно высокими температурами плавления и кипения:

Простые вещества актиноидов химически активны. На воздухе большинство из них постепенно окисляется кислородом и азотом. При сгорании металлов в кислороде образуются соединения, соответствующие наиболее устойчивым степеням окисления актиноидов. Например:

Тh + O₂ = Тh⁺⁴O₂

4Ра + 5O₂ = 2Ра⁺⁵₂O₅

3U + 4O₂= U₃O₈ (U⁺⁴O₂×2U⁺⁶O₃)

Рu + O₂ = Pu⁺⁴O₂

При нагревании актиноиды взаимодействуют и с большинством других неметаллов. Получающиеся соединения характеризуются я высокими теплотами образования. Торий, уран и другие актиноиды способны поглощать большие количества водорода, образуя гидриды переменного состава между ЭН₃ и ЭН₄. С металлами актиноиды образуют сплавы, я составе которых обнаруживаются интерметаллиды. В ряду напряжений актиноиды находятся далеко впереди водорода, поэтому окисляются водой и тем более кислотами. Со щелочами в обычных условиях не взаимодействуют.

Поскольку актиноиды химически высоко активны, их получают электролизом расплавленных соединений, металлотермически, а также термическим разложением соединений при высоком вакууме и высокой температуре. Так, U и Тh выделяют электролизом их расплавленных комплексных фторидов (обычно КЭF₅); Тh, Nр, Рu, Аm, Сm—восстановлением фторидов парами бария или натрия:

NpF₄ + 2Ва = Nр + 2ВаF₂

а Ра термическим разложением соединений:

2РаСl₅ = 2Ра + 5Сl₂

Берклий Вk, калифорний Сf, эйнштейний Еs, фермий Fm, менделевий Мd, нобелий Nо и лоуренсий Lr синтезированы пока в столь малых дозах, что в металлическом состоянии в достаточных количествах не выделены. Свойства этих металлов мало изучены, по-видимому, по физическим и химическим свойствам они должны быть сходны с лантаноидами.

Использование актиноидов и их соединений связано в основном с проблемой использования внутриатомной энергии. Торий представляет интерес как легирующая добавка для получения жаропрочных сплавов.

Дата добавления: 2014-01-07