Razlika između verzija stranice "Aktinij"

Uredi veze
S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Pregled historije
[pregledana izmjena][pregledana izmjena]
← Starija izmjenaNovija izmjena →
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
VizualnoWikitekst
No edit summary
Red 112: Red 112:


== Osobine ==
== Osobine ==
Aktinij je mehki, srebreno-sjajni,<ref name="blueglow"/><ref name=brit/> [[radioaktivnost|radioaktivni]] metalni element. Njegov [[modul smicanja]] (Coulombov modul) vrlo je blizak onom kod olova.<ref name="Seitz"/> Zbog vrlo snažne radioaktivnosti aktinija, on u mraku sjaji svijetloplavom svjetlošću, koja potječe jer se okolni zrak ionizira zbog emisije energetskih čestica.<ref name="Muller"/> Hemijske osobine su slične osobinama [[lantan]]a i drugih lantanoida, pa je sve te elemente vrlo teško razdvojiti iz ruda uranija. Ekstrakcija otapalima i [[ionoizmjenjivačka hromatografija]] su najčešće metode korištene u izdvajanju aktinija.<ref name="Katz"/> Kao prvi element među [[aktinoidi]], a po njemu je ova grupa i dobila ime, na isti način kao što je [[lantan]] za lantanoide. Međutim, aktinoidi su u mnogo većoj mjeri različiti između sebe u odnosu na lantanoide, tako da sve do 1928. i prijedloga [[Charles Janet|Charlesa Janeta]] o najznačajnijoj izmjeni [[Dmitrij Ivanovič Mendeljejev|Mendeljejevog]] [[periodni sistem elemenata|periodnog sistema]] još od formiranja grupe lantanoida, tako što je uveo aktinoide, a isti prijedlog imao je i [[Glenn T. Seaborg]] 1945. godine.<ref name="glennt"/>
Aktinij je srebrenast, radioaktivni, metalni element. Hemijski znak mu je '''Ac''', specifične mase 10,07 g/cm<sup>3</sup>. Zbog svoje [[radioaktivnost]]i, u mraku svijetli svijetlo-plavom svjetlošću. Nalazi se samo u tragovima u [[uranij|uranijevoj]] rudi kao <sup>227</sup>Ac. Od jedne tone uranija, moguće je dobiti samo deseti gram aktinija. Emituje α i β-čestice sa poluvremenom raspada od 21,773 godinu. Raspad aktinija je dvojak: dok veći dio putem emisije β-čestica prelazi u <sup>227</sup>[[torij|Th]], samo otprilike 1% prelazi u <sup>223</sup>[[francij|Fr]].

Aktinij vrlo burno reagira sa kisikom i vlagom iz zraka gradeći bijeli pokrovni sloj aktinij-oksida koji onemogućava daljnju oksidaciju.<ref name="blueglow"/> Kao i kod većine lantanoida i aktinoida, aktinij postoji u [[oksidacijsko stanje|oksidacijskom stanju]] +3, a ioni Ac<sup>3+</sup> su bezbojni u rastvorima.<ref name=bse/> Oksidacijsko stanje +3 se javlja zbog elektronske konfiguracije aktinija [Rn]6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup>, sa tri valentna elektrona koji se vrlo lahko otpuštaju dajući stabilnu strukturu zatvorenih elektronskih ljusci plemenitog plina [[radon]]a.<ref name=brit/> Rijetko oksidacijsko stanje +2 jedino je poznato kod aktinij-dihidrida (AcH<sub>2</sub>); mada se i tu možda radi o elektridnom spoju kao i kod njegovog lakše kongenera lantana u spoju LaH<sub>2</sub>.<ref name=ach/>


== Upotreba ==
== Upotreba ==
Red 119: Red 121:
== Reference ==
== Reference ==
{{refspisak|2|refs=
{{refspisak|2|refs=
<ref name="glennt">{{cite journal|title = The Transuranium Elements|author= Glenn T. Seaborg |journal = Science |volume = 104 |issue = 2704 |year= 1946 |pages = 379–386 |jstor=1675046 |doi = 10.1126/science.104.2704.379 |pmid = 17842184 |bibcode = 1946Sci...104..379S}}</ref>
<ref name="Katz">{{cite journal|title=Chemistry of the Actinide Elements Annual Review of Nuclear Science|volume=1|pages=245–262|year=1952|author=J. J. Katz; Manning W. M.|doi=10.1146/annurev.ns.01.120152.001333|journal=Annual Review of Nuclear Science|bibcode=1952ARNPS...1..245K}}</ref>
<ref name="Muller">{{cite book |author=Richard A. Muller |title=Physics and Technology for Future Presidents: An Introduction to the Essential Physics Every World Leader Needs to Know |url=https://books.google.com/books?id=jMWCDsJesbcC&pg=PA136 |year= 2010 |publisher=Princeton University Press |isbn=978-0-691-13504-5 |pages=136–}}</ref>
<ref name="Seitz">{{Cite book|author=Seitz, Frederick; Turnbull, David|year=1964|url=https://books.google.com/books?id=F9V3a-0V3r8C&pg=PA289|title=Solid state physics: advances in research and applications|publisher=Academic Press|isbn=0-12-607716-9|pages=289–291}}</ref>
<ref name=bse>[http://bse.sci-lib.com/article008169.html Actinium], Большой Советской Энциклопедии; pristupljeno 28. septembra 2017. {{Simboli jezika|ru|ruski}}</ref>
<ref name=ach>{{cite journal |doi=10.1016/0022-1902(61)80369-2 |year=1961 |pages=42–47 |volume=18 |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |title=The crystal structure of actinium metal and actinium hydride|author=Farr J.; Giorgi A. L.; Bowman M. G.; Money R. K.}}</ref>
<ref name=brit>{{Cite book|chapter=Actinium|title=Encyclopædia Britannica|edition=15|year=1995|page=70}}</ref>
<ref name="blueglow">{{cite journal |title = Preparation of Actinium Metal |journal = J. Am. Chem. Soc. |year= 1955 |volume = 77 |issue = 1 |pages = 237–240 |doi = 10.1021/ja01606a085 |author= Joseph G. Stites; Salutsky Murrell L.; Stone Bob D.}}</ref>
<ref name="Ca9z4cH">{{cite book |author=Reimers, Jeffrey R. |title=Computational Methods for Large Systems: Electronic Structure Approaches for Biotechnology and Nanotechnology |url=https://books.google.com/books?id=Ca9z4_cH-W8C&pg=PA575 |year= 2011 |publisher=John Wiley and Sons |isbn=978-0-470-48788-4 |page=575}}</ref>
<ref name="Ca9z4cH">{{cite book |author=Reimers, Jeffrey R. |title=Computational Methods for Large Systems: Electronic Structure Approaches for Biotechnology and Nanotechnology |url=https://books.google.com/books?id=Ca9z4_cH-W8C&pg=PA575 |year= 2011 |publisher=John Wiley and Sons |isbn=978-0-470-48788-4 |page=575}}</ref>
<ref name="Gilley">{{cite book |author=Gilley, Cynthia Brooke; Univerzitet Kalifornije, San Diego|title=New convertible isocyanides for the Ugi reaction; application to the stereoselective synthesis of omuralide |url=https://books.google.com/books?id=vJQPInUTy3QC&pg=PR11 |year=2008 |publisher=ProQuest |isbn=978-0-549-79554-4 |page=11}}</ref>
<ref name="Gilley">{{cite book |author=Gilley, Cynthia Brooke; Univerzitet Kalifornije, San Diego|title=New convertible isocyanides for the Ugi reaction; application to the stereoselective synthesis of omuralide |url=https://books.google.com/books?id=vJQPInUTy3QC&pg=PR11 |year=2008 |publisher=ProQuest |isbn=978-0-549-79554-4 |page=11}}</ref>

Verzija na dan 28 septembar 2017 u 12:14

Aktinij,  89Ac
Aktinij u periodnom sistemu
Hemijski element, Simbol, Atomski brojAktinij, Ac, 89
SerijaPrelazni metali
Grupa, Perioda, Blok3, 7, d
Izgledsrebrenasti metal
emitira plavičastu svjetlost[1][2]
CAS registarski broj7440-34-8
Zastupljenost6 · 10-18[3] %
Atomske osobine
Atomska masa227,0278 u
Atomski radijus (izračunat)195 (-) pm
Kovalentni radijus215 pm
Van der Waalsov radijus- pm
Elektronska konfiguracija[Rn] 6d17s2
Broj elektrona u energetskom nivou2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
1. energija ionizacije499 kJ/mol
2. energija ionizacije1170 kJ/mol
3. energija ionizacije1900 kJ/mol
Fizikalne osobine
Agregatno stanječvrsto
Kristalna strukturakubična plošno centrirana
Gustoća10070 kg/m3
Tačka topljenja1323 K (1050 °C)
Tačka ključanja3500±300[2] K (3200±300 °C)
Molarni volumen22,55 · 10-6 m3/mol
Toplota isparavanja400 kJ/mol
Toplota topljenja14 kJ/mol
Brzina zvukam/s
Specifična toplota27,2 J/(kg · K) kod 293 K
Toplotna provodljivost12 W/(m · K)
Hemijske osobine
Oksidacioni broj3, 2
Elektrodni potencijal-2,13 V (Ac3+ + 3e- → Ac)
Elektronegativnost1,1 (Pauling-skala)
Izotopi
Izo RP t1/2 RA ER (MeV) PR
225Ac

sin

10 d α 5,935 221Fr
226Ac

sin

29,4 h β- 0,640 226Th
ε 1,116 226Ra
α 5,536 222Fr
227Ac

100 %

21,773 god β- 0,045 227Th
α 5,536 223Fr
228Ac

u tragovima

6,15 h β- 2,127 228Th
Sigurnosno obavještenje
Oznake upozorenja
Oznaka upozorenja nepoznata[4]
Obavještenja o riziku i sigurnostiR: /
S: /
Ostala upozorenja
Radioaktivnost
Radioaktivni element
Radioaktivni element

Radioaktivni element
Ako je moguće i u upotrebi, koriste se osnovne SI jedinice.
Ako nije drugačije označeno, svi podaci dobijeni su mjerenjima u normalnim uvjetima.

Aktinij je hemijski element sa simbolom Ac i atomskim brojem 89. Po njemu je serija hemijskih elemenata dobila ime aktinoidi, gdje spada grupa od petnaest vrlo sličnih elemenata u periodnom sistemu, počev od njega do lorensija. Aktinij se također ponekad smatra i prvim prelaznim metalom 7. periode, mada se mnogo rjeđe lorensiju dodjeljuje ta pozicija. Aktinij je otkriven 1899. godine, a bio je prvi neprimordijalni radioaktivni element koji je izdvojen. Iako su polonij, radij i radon otkriveni prije aktinija, oni nisu bili dobijeni u čistom obliku sve do 1902. godine.

Aktinij je vrlo mehak, srebrenasto-svijetli radioaktivni metal koji vrlo burno reagira sa kisikom i vlagom iz zraka, gradeći bijeli pokrivni aktinij-oksid koji sprječava daljnju oksidaciju. Kao i većina lantanoida i mnogih aktinoida, on zadržava oksidacijsko stanje +3 u gotovo svim svojim spojevima. Ovaj metal se nalazi samo u tragovima unutar ruda uranija i torija u vidu izotopa 227Ac, a koji se raspada tokom vremena poluraspada od 21,772 godine, pretežno emitirajući beta- a rjeđe i alfa-čestice. Također, postoji i izotop 228Ac, koji je beta aktivan, ali mu je vrijeme poluraspada samo 6,15 sati. U jednoj toni prirodnog uranija u rudama sadržano je oko 0,2 miligrama aktinija-227, dok jedna tona prirodnog torija sadrži približno 5 nanograma aktinija-228. Zbog velike sličnosti u fizičkim i hemijskim osobinama aktinija i lantana, odvajanje aktinija iz njegovih ruda nije praktično. Umjesto toga, ovaj element se u miligramskim količinama dobija zračenjem neutronima izotopa radija-226 u nuklearnim reaktorima. Zbog rijetkosti, visoke cijene dobijanja i radioaktivnosti, aktinij nema značajnijih primjena u industriji. Njegova upotreba svodi se na izvor neutrona te kao sredstvo u radioterapiji, kojim se zrače određene ćelije tumora u tijelu.

Historija

Francuski hemičar André-Louis Debierne objavio je 1899. otkriće novog elementa. Izdvojio ga je iz ostataka rude uraninita, iz koje su Marie i Pierre Curie prethodno izdvojili radij. Iste godine, Debierne je opisao novu tvar da je slična titaniju[5] a u studiji iz 1900. naveo je da je element sličan toriju.[6] Aktinij je, neznajući za Debierneovo otkriće, također otkrio i Friedrich Oskar Giesel 1902. godine[7] kada je novu supstancu opisao da je slična lantanu, te ga je 1904. godine nazvao emanium.[8] Nakon što su Harriet Brooks 1904. te Otto Hahn i Otto Sackur 1905. godine uporedili vremena poluraspada supstanci koje su otkrili Debierne i Giesel,[9] odabrali su da zadrže ime elementa koje je predložio Debierne jer je bio prvi koji ga je otkrio, iako je postojala nepodudarnost u hemijskim osobinama koje je on različito navodio u različitim radovima i periodima.[8][10]

Članci objavljeni tokom 1970tih[11] i kasnije[12] navode da Debierneovi rezultati objavljeni 1904. nisu saglasni sa onim objavljenim 1899. i 1900. godine. Osim toga, prema današnjem znanju iz oblasti hemije aktinija izvodi se zaključak da je ovaj element nije mogao biti ništa drugo osim vrlo mali sastojak u Debierneovim rezultatima iz 1899. i 1900. Zapravo, hemijske osobine tvari o kojoj je on pisao navode na pomisao da se u tom slučaju radilo o protaktiniju, elementu koji nije otkriven još narednih četrnaest godina, samo zbog toga što je "nestao" zbog svoje hidrolize i adsorpcije na Debierneovom laboratorijskom posuđu. To otkriće je navelo neke autore da Giesela "proglase" osobom koja je otkrila aktinij.[2] Nešto umjereniju viziju naučnog otkrića predložio je Adloff.[12] On je naveo bi se retrospektivne kritike ranih radova trebale ublažiti zbog tadašnjeg nivoa znanja iz radiohemije: naglašavajući opreznost Debierneovih tvrdnjih u prvobitnim radovima, on zapaža da niko ne može sa sigurnošću tvrditi da Debierneova supstanca nije sadržavala aktinij.[12] Debierne, koji prema mišljenjima većine historičara važi za pronalazača aktinija, izgubio je kasnije zanimanje za ovaj element i napustio istraživanje. S druge strane, Gieselu se s punim pravom može dati čast za prvo dobijanje radiohemijski čistog uzorka aktinija kao i za određivanje njegovog atomskog broja 89.[11] Ime aktinij potječe od starogrčkih riječi aktis, aktinos (starogrčki: ακτίς, ακτίνος) što znači zraka.[13] Njegov simbol Ac također se koristi i kao skraćenica za druge supstance ili organske spojeve koji nemaju nikakve veze sa aktinijem, poput acetila, acetata[14] i ponekad acetaldehida.[15]

Osobine

Aktinij je mehki, srebreno-sjajni,[16][17] radioaktivni metalni element. Njegov modul smicanja (Coulombov modul) vrlo je blizak onom kod olova.[18] Zbog vrlo snažne radioaktivnosti aktinija, on u mraku sjaji svijetloplavom svjetlošću, koja potječe jer se okolni zrak ionizira zbog emisije energetskih čestica.[19] Hemijske osobine su slične osobinama lantana i drugih lantanoida, pa je sve te elemente vrlo teško razdvojiti iz ruda uranija. Ekstrakcija otapalima i ionoizmjenjivačka hromatografija su najčešće metode korištene u izdvajanju aktinija.[20] Kao prvi element među aktinoidi, a po njemu je ova grupa i dobila ime, na isti način kao što je lantan za lantanoide. Međutim, aktinoidi su u mnogo većoj mjeri različiti između sebe u odnosu na lantanoide, tako da sve do 1928. i prijedloga Charlesa Janeta o najznačajnijoj izmjeni Mendeljejevog periodnog sistema još od formiranja grupe lantanoida, tako što je uveo aktinoide, a isti prijedlog imao je i Glenn T. Seaborg 1945. godine.[21]

Aktinij vrlo burno reagira sa kisikom i vlagom iz zraka gradeći bijeli pokrovni sloj aktinij-oksida koji onemogućava daljnju oksidaciju.[16] Kao i kod većine lantanoida i aktinoida, aktinij postoji u oksidacijskom stanju +3, a ioni Ac3+ su bezbojni u rastvorima.[22] Oksidacijsko stanje +3 se javlja zbog elektronske konfiguracije aktinija [Rn]6d17s2, sa tri valentna elektrona koji se vrlo lahko otpuštaju dajući stabilnu strukturu zatvorenih elektronskih ljusci plemenitog plina radona.[17] Rijetko oksidacijsko stanje +2 jedino je poznato kod aktinij-dihidrida (AcH2); mada se i tu možda radi o elektridnom spoju kao i kod njegovog lakše kongenera lantana u spoju LaH2.[23]

Upotreba

Aktinij je prvi put vještački dobiven u Argonne Nacional laboratoriju u Chicagu. Pošto je oko 150 puta radioaktivniji od radija, koristi se kao značajan izvor neutrona. Pored toga, može se koristiti za termoionsko pretvaranje energije.

Reference

  1. ^ Wall, Greg. "C&EN: It's Elemental: The Periodic Table - Actinium". C&EN: It's Elemental: The Periodic Table. Chemical and Engineering News. Nepoznati parametar |pristupdatum= zanemaren (pomoć); Nepoznati parametar |datum= zanemaren (prijedlog zamjene: |date=) (pomoć)
  2. ^ a b c Kirby Harold W.; Morss Lester R. (2006). "Actinium". The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. str. 18. doi:10.1007/1-4020-3598-5_2. ISBN 978-1-4020-3555-5.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  3. ^ Harry H. Binder (1999). Lexikon der chemischen Elemente. Stuttgart: S. Hirzel Verlag. ISBN 3-7776-0736-3.
  4. ^ EU ovaj element još uvijek nije stavila na spisak opasnih elemenata, međutim trenutno nije moguće pronaći pouzdani izvor ili literaturu o opasnim svojstvima ove supstance. Radioaktivnost ne spada u opasna svojstva koja se ovdje navode.
  5. ^ André-Louis Debierne (1899). "Sur un nouvelle matière radio-active". Comptes rendus (jezik: francuski). 129: 593–595. Nepoznati parametar |pristupdatum= zanemaren (pomoć)
  6. ^ André-Louis Debierne (1900). "Sur un nouvelle matière radio-actif – l'actinium". Comptes rendus (jezik: francuski). 130: 906–908.
  7. ^ Friedrich Oskar Giesel (1902). "Ueber Radium und radioactive Stoffe". Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft (jezik: njemački). 35 (3): 3608–3611. doi:10.1002/cber.190203503187.
  8. ^ a b Friedrich Oskar Giesel (1904). "Ueber den Emanationskörper (Emanium)". Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft (jezik: njemački). 37 (2): 1696–1699. doi:10.1002/cber.19040370280.
  9. ^ André-Louis Debierne (1904). "Sur l'actinium". Comptes rendus (jezik: francuski). 139: 538–540.
  10. ^ Friedrich Oskar Giesel (1905). "Ueber Emanium". Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft (jezik: njemački). 38 (1): 775–778. doi:10.1002/cber.190503801130.
  11. ^ a b Harold W. Kirby (1971). "The Discovery of Actinium". Isis. 62 (3): 290–308. doi:10.1086/350760. JSTOR 229943.
  12. ^ a b c J. P. Adloff (2000). "The centenary of a controversial discovery: actinium". Radiochim. Acta. 88 (3–4_2000): 123–128. doi:10.1524/ract.2000.88.3-4.123.
  13. ^ Hammond, C. R. The Elements u: Lide, D. R. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86 izd.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  14. ^ Gilley, Cynthia Brooke; Univerzitet Kalifornije, San Diego (2008). New convertible isocyanides for the Ugi reaction; application to the stereoselective synthesis of omuralide. ProQuest. str. 11. ISBN 978-0-549-79554-4.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  15. ^ Reimers, Jeffrey R. (2011). Computational Methods for Large Systems: Electronic Structure Approaches for Biotechnology and Nanotechnology. John Wiley and Sons. str. 575. ISBN 978-0-470-48788-4.
  16. ^ a b Joseph G. Stites; Salutsky Murrell L.; Stone Bob D. (1955). "Preparation of Actinium Metal". J. Am. Chem. Soc. 77 (1): 237–240. doi:10.1021/ja01606a085.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  17. ^ a b "Actinium". Encyclopædia Britannica (15 izd.). 1995. str. 70.
  18. ^ Seitz, Frederick; Turnbull, David (1964). Solid state physics: advances in research and applications. Academic Press. str. 289–291. ISBN 0-12-607716-9.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  19. ^ Richard A. Muller (2010). Physics and Technology for Future Presidents: An Introduction to the Essential Physics Every World Leader Needs to Know. Princeton University Press. str. 136–. ISBN 978-0-691-13504-5.
  20. ^ J. J. Katz; Manning W. M. (1952). "Chemistry of the Actinide Elements Annual Review of Nuclear Science". Annual Review of Nuclear Science. 1: 245–262. Bibcode:1952ARNPS...1..245K. doi:10.1146/annurev.ns.01.120152.001333.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  21. ^ Glenn T. Seaborg (1946). "The Transuranium Elements". Science. 104 (2704): 379–386. Bibcode:1946Sci...104..379S. doi:10.1126/science.104.2704.379. JSTOR 1675046. PMID 17842184.
  22. ^ Actinium, Большой Советской Энциклопедии; pristupljeno 28. septembra 2017. (ru)
  23. ^ Farr J.; Giorgi A. L.; Bowman M. G.; Money R. K. (1961). "The crystal structure of actinium metal and actinium hydride". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 18: 42–47. doi:10.1016/0022-1902(61)80369-2.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)


Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Aktinij&oldid=2853349"