آکتینیدها

۱۵ عنصر فلزی از اکتینیم (با عدد اتمی ۸۹) تا لورنسیم (با عدد اتمی ۱۰۳) واقع در دورهٔ هفتم جدول تناوبی را اکتینیدها می‌گویند. این نام از نام عنصر اکتینیم گرفته شده‌است. خواص شیمیایی این عناصر شبیه به عنصر اکتینیم است. همهٔ این عنصرها به جز لورنسیم جزو بلوک اف هستند. لورنسیم جزو بلوک دی است اما خواص شیمیایی‌اش مشابه با چهارده‌تای دیگر است. برعکس عنصرهای لانتانید، تنها چند عنصر اول این ردیف (توریم، پروتاکتینیوم، اورانیوم، اکتینیم، مقدار خیلی کمی کوریوم، نپتونیم در ماه و مقادیر فوق‌العاده کمی پلوتونیم در معدن اورانیوم یافت می‌شود) در طبیعت یافت می‌شوند. از عنصر چهارم این سری به بعد که عنصرهای ترانس اورانیوم نام دارند، در طبیعت یافت نمی‌شوند و همگی رادیواکتیو هستند. در این عنصرها ساختارهسته نسبت به آرایش الکترونی از اهمیت کاربردی بیشتری برخوردار است. همه اکتینیدها هسته ناپایداری دارند، به این علت که ازجمله عنصرهای پرتوزا به‌شمار می‌آیند. شاید مشهورترین اکتینید، اورانیوم باشد که از فروپاشی هسته آن انرژی لازم برای تولید برق در نیروگاه‌ها، زیر دریایی‌ها و ناوهای هواپیمابر فراهم می‌شود.

89Ac

90Th

91Pa

92U

93Np

94Pu

95Am

96Cm

97Bk

98Cf

99Es

100Fm

101Md

102No

103Lr

خواص

خواص اکتینیدها (the mass of the most long-lived isotope is in square brackets)^[1][2]

Property	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr
Core charge	۸۹	۹۰	۹۱	۹۲	۹۳	۹۴	۹۵	۹۶	۹۷	۹۸	۹۹	۱۰۰	۱۰۱	۱۰۲	۱۰۳
جرم اتمی	[۲۲۷]	۲۳۲٫۰۳۸۱	۲۳۱٫۰۳۵۸۸	۲۳۸٫۰۲۸۹۱	[۲۳۷]	[۲۴۴]	[۲۴۳]	[۲۴۷]	[۲۴۷]	[۲۵۱]	[۲۵۲]	[۲۵۷]	[۲۵۸]	[۲۵۹]	[۲۶۲]
تعداد ایزوتوپ‌های طبیعی	۳	۱	۲	۳	۱	۲	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Longest-lived isotope	۲۲۷	۲۳۲	۲۳۱	۲۳۸	۲۳۷	۲۴۴	۲۴۳	۲۴۷	۲۴۷	۲۵۱	۲۵۲	۲۵۷	۲۵۸	۲۵۹	۲۶۲
نیمه‌عمر of the longest-lived isotope	21.8 years	14 billion years	۳۲٬500 years	4.47 billion years	2.14 million years	80.8 million years	۷٬370 years	15.6 million years	۱٬400 years	900 years	1.29 years	100.5 days	52 days	58 min	261 min
Electronic configuration in the ground state	6d17s2	6d27s2	5f26d17s2or 5f16d27s2	5f36d17s2	5f46d17s2or 5f57s2	5f67s2	5f77s2	5f76d17s2	5f97s2or 5f86d17s2	5f107s2	5f117s2	5f127s2	5f137s2	5f147s2	5f147s27p1
Oxidation state	۳	۳، ۴	۳، ۴، ۵	۳، ۴، ۵، ۶	۳، ۴، ۵، ۶، ۷	۳، ۴، ۵، ۶، ۷	۲، ۳، ۴	۳، ۴	۳، ۴	۲، ۳	۲، ۳	۲، ۳	۲، ۳	۲، ۳	۳
Metallic radius, nm	۰٫۲۰۳	۰٫۱۸۰	۰٫۱۶۲	۰٫۱۵۳	۰٫۱۵۰	۰٫۱۶۲	۰٫۱۷۳	۰٫۱۷۴	۰٫۱۷۰	۰٫۱۸۶	۰٫۱۸۶	—	—	—	—
Ionic radius, nm: An4+ An3+	— ۰٫۱۲۶	۰٫۱۱۴ —	۰٫۱۰۴ ۰٫۱۱۸	۰٫۱۰۳ ۰٫۱۱۸	۰٫۱۰۱ ۰٫۱۱۶	۰٫۱۰۰ ۰٫۱۱۵	۰٫۰۹۹ ۰٫۱۱۴	۰٫۰۹۹ ۰٫۱۱۲	۰٫۰۹۷ ۰٫۱۱۰	۰٫۰۹۶ ۰٫۱۰۹	۰٫۰۸۵ ۰٫۰۹۸	۰٫۰۸۴ ۰٫۰۹۱	۰٫۰۸۴ ۰٫۰۹۰	۰٫۰۸۴ ۰٫۰۹۵	۰٫۰۸۳ ۰٫۰۸۸
Temperature, °C: melting boiling	۱۰۵۰ ۳۳۰۰	۱۷۵۰ ۴۸۰۰	۱۵۷۲ ۴۴۰۰	۱۱۳۰ ۳۸۰۰	۶۴۰ ۳۹۰۰	۶۴۰ ۳۲۳۰	۱۱۷۶ ۲۶۱۰	۱۳۴۰ —	۱۰۵۰ —	۹۰۰ —	۸۶۰ —	۱۵۳۰ —	۸۳۰ —	۸۳۰ —	۱۶۳۰ —
Density, g/cm3	۱۰٫۰۷	۱۱٫۷۸	۱۵٫۳۷	۱۹٫۰۶	۲۰٫۲۵	۱۹٫۸۴	۱۱٫۷	۱۳٫۵۱	۱۴٫۷۸
Standard electrode potential, V: E° (An4+/An0) E° (An3+/An0)	— −۲٫۱۳	−۱٫۸۳ —	−۱٫۴۷ —	−۱٫۳۸ −۱٫۶۶	−۱٫۳۰ −۱٫۷۹	−۱٫۲۵ −۲٫۰۰	−۰٫۹۰ −۲٫۰۷	−۰٫۷۵ −۲٫۰۶	−۰٫۵۵ −۱٫۹۶	−۰٫۵۹ −۱٫۹۷	−۰٫۳۶ −۱٫۹۸	−۰٫۲۹ −۱٫۹۶	— −۱٫۷۴	— −۱٫۲۰	- −۲٫۱۰
Color [M(H2O)n]4+ [M(H2O)n]3+	— Colorless	Colorless Blue	Yellow Dark blue	Green Purple	Yellow-green Purple	Brown Violet	Red Rose	Yellow Colorless	نخودی Yellow-green	سبز سبز	— Pink	— —	— —	— —	— —

Approximate colors of actinide ions in aqueous solution^[3]

Oxidation state	۸۹	۹۰	۹۱	۹۲	۹۳	۹۴	۹۵	۹۶	۹۷	۹۸	۹۹
+3	Ac3+	Th3+	Pa3+	U3+	Np3+	Pu3+	Am3+	Cm3+	Bk3+	Cf3+	Es3+
+4		Th4+	Pa4+	U4+	Np4+	Pu4+	Am4+	Cm4+	Bk4+	Cf4+
+۵			PaO2+	UO2+	NpO2+	PuO2+	AmO2+
+۶				UO22+	NpO22+	PuO22+	AmO22+
+۷					NpO23+	PuO23+	[AmO6]5-

خواص فیزیکی

Major crystal structures of some actinides vs. temperature	Metallic and ionic radii of actinides[2]

²³⁸PuO₂

کالیفرنیم

Comparison of ionic radii of lanthanides and actinides^[4]

لانتانیدها	Ln3+، Å	Actinides	An3+، Å	An4+، Å
لانتان	۱٫۰۶۱	اکتینیم	۱٫۱۱	–
سریم	۱٫۰۳۴	توریم	۱٫۰۸	۰٫۹۹
پرازئودیمیم	۱٫۰۱۳	پروتاکتینیم	۱٫۰۵	۰٫۹۳
نئودیمیم	۰٫۹۹۵	اورانیم	۱٫۰۳	۰٫۹۳
پرومتیم	۰٫۹۷۹	نپتونیوم	۱٫۰۱	۰٫۹۲
ساماریم	۰٫۹۶۴	پلوتونیم	۱٫۰۰	۰٫۹۰
یوروپیم	۰٫۹۵۰	امریسیم	۰٫۹۹	۰٫۸۹
گادولینیم	۰٫۹۳۸	کوریم	۰٫۹۸	۰٫۸۸
تربیم	۰٫۹۲۳	برکلیم	-	-
دیسپروزیم	۰٫۹۰۸	کالیفرنیم	-	-
هولمیم	۰٫۸۹۴	اینشتینیم	-	-
اربیم	۰٫۸۸۱	فرمیم	-	-
تولیم	۰٫۸۶۹	مندلیفیم	-	-
ایتربیم	۰٫۸۵۸	نوبلیم	-	-
لوتتیم	۰٫۸۴۸	لارنسیم	-	-

• 
  Uranyl nitrate (UO₂(NO₃)₂).
• 
  Aqueous solutions of uranium III, IV, V, VI salts.
• 
  Aqueous solutions of neptunium III, IV, V, VI, VII salts.
• 
  Aqueous solutions of plutonium III, V, VI, VII salts.
• 
  تتراکلرید اورانیوم.
• 
  هگزافلوراید اورانیوم.
• 
  U₃O₈ (yellowcake).

ترکیب‌ها

اکسیدها و هیدروکسیدها

اکسیدهای اکتینیدها^{[5][6][7][8][9]}

ترکیب	رنگ	ساختار شیمیایی، نوع	ثابت شبکه بلوری، Å			چگال، g/cm3	دما، °C
			a	b	c
Ac2O3	سفید	Hexagonal, La2O3	۴٫۰۷	-	۶٫۲۹	۹٫۱۹	–
PaO2	-	مکعبی، CaF2	۵٫۵۰۵	-	-	-	-
Pa2O5	سفید	مکعبی، CaF2 مکعبی Tetragonal Hexagonal Rhombohedral Orthorhombic	۵٫۴۴۶ ۱۰٫۸۹۱ ۵٫۴۲۹ ۳٫۸۱۷ ۵٫۴۲۵ ۶٫۹۲	- - - - - ۴٫۰۲	- ۱۰٫۹۹۲ ۵٫۵۰۳ ۱۳٫۲۲ - ۴. ۱۸	-	۷۰۰ ۷۰۰–۱۱۰۰ ۱۰۰۰ ۱۰۰۰–۱۲۰۰ ۱۲۴۰–۱۴۰۰ –
ThO2	بی‌رنگ	مکعبی	۵٫۵۹	-	-	۹٫۸۷	–
UO2	قهوه‌ای-سیاه	مکعبی	۵٫۴۷	-	-	۱۰٫۹	–
NpO2	Greenish-قهوه‌ای	مکعبی، CaF2	۵٫۴۲۴	-	-	۱۱٫۱	–
PuO	سیاه	مکعبی، NaCl	۴٫۹۶	-	-	۱۳٫۹	–
PuO2	Olive green	مکعبی	۵٫۳۹	-	-	۱۱٫۴۴	–
Am2O3	Red-brown Red-brown	مکعبی، Mn2O3 Hexagonal, La2O3	۱۱٫۰۳ ۳٫۸۱۷	-	- ۵٫۹۷۱	۱۰٫۵۷ ۱۱٫۷	–
AmO2	Black	مکعبی، CaF2	۵٫۳۷۶	-	-	-	-
Cm2O3	سفید[10] - -	مکعبی، Mn2O2 Hexagonal, LaCl3 Monoclinic, Sm2O3	۱۱٫۰۱ ۳٫۸۰ ۱۴٫۲۸	- - ۳٫۶۵	- ۶ ۸٫۹	۱۱٫۷	–
CmO2	سیاه	مکعبی، CaF2	۵٫۳۷	-	-	-	-
Bk2O3	قهوه‌ای روشن	مکعبی، Mn2O3	۱۰٫۸۸۶	-	-	-	-
BkO2	قرمز-قهوه‌ای	مکعبی، CaF2	۵٫۳۳	-	-	-	-
Cf2O3[11]	Colorless Yellowish -	مکعبی، Mn2O3 Monoclinic, Sm2O3 Hexagonal, La2O3	۱۰٫۷۹ ۱۴٫۱۲ ۳٫۷۲	- ۳٫۵۹ -	- ۸٫۸۰ ۵٫۹۶	-	-
CfO2	سیاه	مکعبی	۵٫۳۱	-	-	-	-
Es2O3	-	مکعبی، Mn2O3 Monoclinic شش‌گوش، La2O3	۱۰٫۰۷ ۱۴٫۱ ۳٫۷	- ۳٫۵۹ -	- ۸٫۸۰ ۶	-	-

رنگ تقریبی اکسیدهای اکتیندها (پایدارترین‌ها پررنگ شده‌اند)^[12]

Oxidation state	۸۹	۹۰	۹۱	۹۲	۹۳	۹۴	۹۵	۹۶	۹۷	۹۸	۹۹
+۳						Pu2O3	Am2O3	Cm2O3	Bk2O3	Cf2O3	Es2O3
+4		ThO2	PaO2	UO2	NpO2	PuO2	AmO2	CmO2	BkO2	CfO2
+۵			PaO2+	U2O5	Np2O5
+۶				U3O8
				UO3

دی‌اکسیدهای برخی اکتینیدها^[13]

فرمول شیمیایی	ThO2	PaO2	UO2	NpO2	PuO2	AmO2	CmO2	BkO2	CfO2
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۱۳۱۴-۲۰-۱	۱۲۰۳۶-۰۳-۲	۱۳۴۴-۵۷-۶	۱۲۰۳۵-۷۹-۹	۱۲۰۵۹-۹۵-۹	۱۲۰۰۵-۶۷-۳	۱۲۰۱۶-۶۷-۰	۱۲۰۱۰-۸۴-۳	۱۲۰۱۵-۱۰-۰
PubChem	14808		۱۰۹۱۶
جرم مولی	۲۶۴٫۰۴	۲۶۳٫۰۳۵	۲۷۰٫۰۳	۲۶۹٫۰۴۷	۲۷۶٫۰۶۳	۲۷۵٫۰۶	۲۷۰–۲۸۴**	۲۷۹٫۰۶۹	۲۸۳٫۰۷۸
نقطه ذوب	۳۳۹۰ °C		۲۸۷۸ °C	2600 °C	2400 °C	2050 °C
نقطه جوش	۴۴۰۰ °C				۲۸۰۰ °C
ساختار	An4+: __ / O2−: __
گروه فضایی	Fm۳m
عدد کوئوردیناسیون	An[8], O[4]

An – اکتینید
**بسته به ایزوتوپ‌ها

نمک‌ها

فلوئوریدهای اکتینیدها^{[6][7][9][14][15]}

ترکیب	رنگ	ساختار بلوری، نوع	ثابت شبکه بلوری، Å			چگالی، g/cm3
			a	b	c
AcF3	سفید	Hexagonal, LaF3	۴٫۲۷	-	۷٫۵۳	۷٫۸۸
PaF4	Dark brown	دستگاه بلوری مونوکلینیک	۱۲٫۷	۱۰٫۷	۸٫۴۲	–
PaF5	Black	دستگاه بلوری تتراگونال، β-UF5	۱۱٫۵۳	-	۵٫۱۹	–
ThF4	Colorless	Monoclinic	۱۳	۱۰٫۹۹	۸٫۵۸	۵٫۷۱
UF3	Reddish-purple	Hexagonal	۷٫۱۸	-	۷٫۳۴	۸٫۵۴
UF4	Green	Monoclinic	۱۱٫۲۷	۱۰٫۷۵	۸٫۴۰	۶٫۷۲
α-UF5	Bluish	Tetragonal	۶٫۵۲	-	۴٫۴۷	۵٫۸۱
β-UF5	Bluish	Tetragonal	۱۱٫۴۷	-	۵٫۲۰	۶٫۴۵
UF6	Yellowish	Orthorhombic	۹٫۹۲	۸٫۹۵	۵٫۱۹	۵٫۰۶
NpF3	Black or purple	Hexagonal	۷٫۱۲۹	-	۷٫۲۸۸	۹٫۱۲
NpF4	Light green	Monoclinic	۱۲٫۶۷	۱۰٫۶۲	۸٫۴۱	۶٫۸
NpF6	Orange	Orthorhombic	۹٫۹۱	۸٫۹۷	۵٫۲۱	۵
PuF3	Violet-blue	Trigonal	۷٫۰۹	-	۷٫۲۵	۹٫۳۲
PuF4	Pale brown	Monoclinic	۱۲٫۵۹	۱۰٫۵۷	۸٫۲۸	۶٫۹۶
PuF6	Red-brown	Orthorhombic	۹٫۹۵	۹٫۰۲	۳٫۲۶	۴٫۸۶
AmF3	Pink or light نخودی	hexagonal, LaF3	7.04[16][17]	-	۷٫۲۵۵	۹٫۵۳
AmF4	Orange-red	دستگاه بلوری مونوکلینیک	۱۲٫۵۳	۱۰٫۵۱	۸٫۲۰	–
CmF3	قهوه‌ای تا سفید	Hexagonal	۴٫۰۴۱	-	۷٫۱۷۹	۹٫۷
CmF4	Yellow	Monoclinic, UF4	۱۲٫۵۱	۱۰٫۵۱	۸٫۲۰	–
BkF3	Yellow-green	دستگاه بلوری لوزی‌پهلو، LaF3 دستگاه بلوری اورتورومبیک، YF3	۶٫۹۷ ۶٫۷	- ۷٫۰۹	۷٫۱۴ ۴٫۴۱	۱۰٫۱۵ ۹٫۷
BkF4	-	Monoclinic, UF4	۱۲٫۴۷	۱۰٫۵۸	۸٫۱۷	–
CfF3	- -	Trigonal, LaF3 Orthorhombic, YF3	۶. ۹۴ ۶٫۶۵	- ۷٫۰۴	۷٫۱۰ ۴٫۳۹	–
CfF4	- -	Monoclinic, UF4 Monoclinic, UF4	۱٫۲۴۲ ۱٫۲۳۳	۱٫۰۴۷ ۱٫۰۴۰	۸٫۱۲۶ ۸٫۱۱۳	–

تری‌کلرید برخی اکتینیدها^[13][14]

فرمول شیمیایی	AcCl3	UCl3	NpCl3	PuCl3	AmCl3	CmCl3	BkCl3	CfCl3
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۲۲۹۸۶-۵۴-۵	۱۰۰۲۵-۹۳-۱	۲۰۷۳۷-۰۶-۸	۱۳۵۶۹-۶۲-۵	۱۳۴۶۴-۴۶-۵	۱۳۵۳۷-۲۰-۷	۱۳۵۳۶-۴۶-۴	۱۳۵۳۶-۹۰-۸
PubChem		۱۶۷۴۴۴
جرم مولی	۳۳۳٫۳۸۶	۳۴۴٫۳۸۷	۳۴۳٫۴۰۶	۳۵۰٫۳۲	۳۴۹٫۴۲	۳۴۴–۳۵۸**	۳۵۳٫۴۲۸	۳۵۷٫۴۳۸
نقطه ذوب		۸۳۷ °C	800 °C	767 °C	715 °C	695 °C	603 °C	545 °C
نقطه جوش		۱۶۵۷ °C		۱۷۶۷ °C	850 °C
ساختار بلوری| Colspan = "8"| An3+: __ / Cl−: __
گروه فضایی	P63/m
عدد کوئوردیناسیون	An*[9], Cl [۳]
ثابت شبکه بلوری	a = ۷۶۲ pm c = 455 pm	a = 745.2 pm c = 432.8 pm		a = 739.4 pm c = 424.3 pm	a = 738.2 pm c = 421.4 pm	a = 726 pm c = 414 pm	a = 738.2 pm c = 412.7 pm	a = 738 pm c = 409 pm

*An – اکتینید
**بسته به ایزوتوپ‌ها

اینشتینیم تری یدید در تاریکی می‌درخشد.

کاربردها

جستارهای وابسته

• لانتانیدها

منابع

1. Yu.D. Tretyakov, ed. (2007). Non-organic chemistry in three volumes. Chemistry of transition elements. Vol. 3. Moscow: Academy. ISBN 5-7695-2533-9.
2. Greenwood, p. 1263
3. Greenwood, p. 1265
4. Myasoedov, pp. 30–31
5. Z. K. Karalova, B. Myasoedov (1982). Actinium. Analytical chemistry items. Moscow: Nauka.
6. V.A. Mikhailov, ed. (1971). Analytical chemistry of neptunium. Moscow: Nauka.
7. E.S. Palshin (1968). Analytical chemistry of protactinium. Moscow: Nauka. {{cite book}}: Invalid |display-authors=1 (help); Unknown parameter |author-separator= ignored (help)
8. Myasoedov, p. 88
9. "Таблица Inorganic and Coordination compounds" (به روسی). Retrieved 2010-07-11. {{cite web}}: Unknown parameter |description= ignored (help)
10. According to other sources, cubic sesquioxide of curium is olive-green. See "Соединения curium site XuMuK.ru" (به روسی). Retrieved 2010-07-11.
11. The atmosphere during the synthesis affects the lattice parameters, which might be due to non-stoichiometry as a result of oxidation or reduction of the trivalent californium. Main form is the cubic oxide of californium(III).
12. Greenwood, p. 1268
13. "Information from webelements.com".
14. Greenwood, p. 1270
15. Myasoedov, pp. 96–99
16. F. Weigel; J. Katz; G. Seaborg (1997). The Chemistry of the Actinide Elements. Vol. 2. Moscow: Mir. ISBN 5-03-001885-9. {{cite book}}: Invalid |display-authors=3 (help); Unknown parameter |author-separator= ignored (help)
17. Nave, S.; Haire, R.; Huray, Paul (1983). "Magnetic properties of actinide elements having the 5f^{6} and 5f^{7} electronic configurations". Physical Review B. 28: 2317. Bibcode:1983PhRvB..28٫2317N. doi:10٫1103/PhysRevB.28٫2317. {{cite journal}}: Check |bibcode= length (help); Check |doi= value (help)

• Wikipedia contributors, "Actinide," Wikipedia, The Free Encyclopedia, https://secure.wikimedia.org/wikipedia/en/w/index.php?title=Actinide&oldid=447118919 (accessed September 2, 2011).

• دانشنامه رشد

پیوند به بیرون

• Lawrence Berkeley Laboratory image of historic periodic table by Seaborg showing actinide series for the first time
• "actinide%20series" Lawrence Livermore National Laboratory, Uncovering the Secrets of the Actinides
• Los Alamos National Laboratory, Actinide Research Quarterly