Química

Actinium


Química de actínio

Actínio – símbolo químico Ac, número atômico 89 – é um elemento químico prateado, metálico, radioativo, radioativo, que brilha no escuro e se cristaliza em uma estrutura cúbica densamente compactada e é o membro inicial do chamado grupo actinídeo.

A química do actínio é caracterizada pelo estado de oxidação +3; Devido às suas propriedades radioativas e disponibilidade limitada, entretanto, apenas alguns compostos de actínio são conhecidos ou caracterizados. Além dos halogenetos de actínio, estes são alguns compostos de oxigênio, bem como fosfato de actínio e oxalato.

O actínio ocorre naturalmente apenas em quantidades extremamente pequenas. Por exemplo, 1 tonelada de minério de urânio – um dos principais depósitos do elemento – contém cerca de 0,2 miligramas e uma tonelada de minério de tório contém apenas 5 nanogramas. Consequentemente, o isolamento e a recuperação de actínio de tais fontes é impraticável e antieconômico.

Em vez disso, o metal é liberado em miligramas pela radiação de nêutrons 226Rádio produzido em um reator nuclear; o rendimento é de cerca de 2% do peso do rádio usado:

Produção de actínio

Visão geral: dados gerais sobre Actinium

Descrição:ActínioOutros nomes:Actinium (grafia alemã anterior incomum).Símbolo:AcNúmero atômico:89Massa atômica:227.027752408 uPosição da tabela periódica:3º grupo, 7º período, bloco d.Associação ao grupo:Metais de transição, actinídeos; Grupo escândio.Descoberta:1899 – André Louis Debierne.Significado do nome:Grego: aktinos – raio, para radiação, radioatividade.Nomes históricos:Emanium (proposta rejeitada).Nome inglês:ActínioNúmero CAS:7440-34-8Chave InChI:QQINRWTZWGJFDB-UHFFFAOYSA-N

O átomo de actínio

O átomo Ac – e portanto o elemento químico actínio – é claramente definido pelos 89 prótons carregados positivamente no núcleo atômico. O mesmo número de elétrons garante o equilíbrio elétrico no átomo de actínio sem carga.

Os blocos de construção nuclear dos nêutrons garantem que haja diferenças entre os núcleos atômicos. Esses tipos de átomos estão sob o termo Isótopos de actínio ou nuclídeos de actínio combinados (dados de isótopos: veja lá).

Os depósitos terrestres de Actínio consistem nos dois nuclídeos Ac-227 e Ac-228, dos quais 227 Ac é o isótopo mais estável. A massa atômica relativa é, portanto, dada como 227 u.

Configuração de elétron

símbolo OZ forma curta 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f 6s 6p 6d 6f 7s 7p
Ac 89 [Rn] 6d1 7s2 2 2 2 10 2 10 14º 2 10 2 1 2

Energias de ionização

A tabela a seguir lista as energias de ligação ou as energias de ionização, isto é, a energia necessária em elétron-volts (eV) para separar um determinado elétron de um átomo de actínio.

1. IE: 5,17 eV 2. IE: 11,75 eV 3. IE: eV 4. IE: eV 5. IE: eV 6. IE: eV

Energia de ligação de elétrons

A tabela a seguir lista as energias de ligação de elétrons dos elétrons de actínio individuais nos respectivos orbitais. Os valores são dados em elétron-volts (eV).

K LI LII LIII
1s 2s 2p1/2 2p3/2
106755 19840 19083 15871

MI MII MIII MIV MV
3s 3p1/2 3p3/2 3d3/2 3d5/2
5002 4656 3909 3370 3219
NI NII NIII NIV NV NVI NVII
4s 4p1/2 4p3/2 4d3/2 4d5/2 4f5/2 4f7/2
1269 1080 890 675 639 319 319
OI OII OIII OIV OV
5s 5p1/2 5p3/2 5d3/2 5d5/2
272 215 167 80 80

Dados adicionais

Raio atômico:195 pm (empírico, de acordo com Slater)Raios covalentes:215 pm (após Cordero et al.)
186 pm (em ligações simples, após Pyykkö et al.)
153 pm (em ligações duplas, de acordo com Pyykkö et al.)
140 pm (em ligações triplas, após Pyykkö et al.)
Raio de Van der Waals:200 pmVolume molar:22,554 cm3 mol-1Rendimento de fluorescência:ωK: 0,969; ωL1: 0,154; ωL2: 0,49; ωL3: 0,414Transições Coster-Kronig:F.12: 0,044; F.13: 0,62; F.23: 0,105Símbolo do termo:2D.3/2

Raio iônico

Raio iônico do cátion actínio (III) em pm:

íon KoZ EU.efetivamente EU.cristal Observações
Ac3+ 112

Linhas espectrais de actínio

A figura a seguir mostra um espectro de emissão de actínio com as linhas espectrais características na faixa de comprimento de onda visível entre 400 e 700 nm:

Linhas espectrais de actínio

Química do actínio

A química do actínio é formada pelos três elétrons de valência. Devido à sobreposição completa dos níveis s e d, esses três elétrons são energeticamente equivalentes; a partir disso – como com os outros elementos do Grupo escândio – o estado de oxidação +3 preferido do actínio em compostos de actínio.

Dados químicos

Potenciais padrão

Potencial normal de actínio:

E.0 (V) Nboi Nome Ox. Boi. e Vermelho. Nome vermelho. Nboi
-2,2 + III Catião actínio (III) Ac3+ + 3 e Ac (s) Actínio 0

Propriedades materiais e físicas do actínio

A tabela a seguir lista alguns dados físicos e propriedades do material. Salvo indicação em contrário, os valores referem-se a Actinium-227.

Ponto de fusão:1050 ° CEntalpia de fusão (molar):14 kJ mol-1ponto de ebulição:3198 ° CEntalpia de evaporação:293 kJ mol-1Capacidade de calor:27,2 J mol-1 K-1 (molar)
0,12 J g-1 K-1 (específico)
Condutividade térmica:12 W w-1 K-1densidade:10,07 g cm-3 a 25 ° CMódulos de elasticidade:25,0 GPa (Young Modulus) (Young Modulus)Módulo de compressão (isotérmico):25,0 GPa a 25 ° C (estimado)Compressibilidade (isotérmica):0,04 GPa-1 a 25 ° C (estimado)Estrutura de cristal:Centrado na área cúbica – fcc; Tipo CuConstantes de rede:a = b = c = 531,1 pm (Z = 4)Grupo de espaço:Fm3m – No. 225Símbolo Pearson:cF4 – Grade cúbica centrada na face em todos os ladosmagnetismo:paramagnéticoEntalpia de formação padrão:406,0 kJ mol-1 (gasoso)Entalpia livre de Gibbs:366,0 kJ mol-1 (gasoso)Entropia molar padrão:56,5 J mol-1 K-1 (Sólido, cristal)
188,1 J mol-1 K-1 (gasoso)

Literatura e Fontes

[1] – H. W. Kirby:
A descoberta do actínio.
Dentro: Isis, 1971, DOI 10.1086 / 350760.

[2] – Maryline G. Ferrier et al.:
Investigação espectroscópica e computacional da química de coordenação de actínio.
Dentro: Nature Communications, 2016, DOI 10.1038 / ncomms12312, acesso aberto.

Ofertas de informação externa



Átomos, orbitais, radioquímica



Informação parcial especial



Itens do grupo – informação



Dissertações


Categoria: Elementos químicos

Atualizado em 15/05/2020.



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