אקטיניום

אקטיניום הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 89 וסמלו Ac. הוא נמצא במחזור 7, קבוצה — ובבלוק f. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Rn] 6d1 7s2.

מספר אטומי89

משקל אטומי תקניאין משקל אטומי תקני

קבוצה—

מחזור7

בלוקf

תצורת אלקטרונים[Rn] 6d1 7s2

מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

בכימיה של אקטיניום משתתפות אורביטלות 5f, 6d ו-7s. האקטינידים המוקדמים יכולים להציג כמה מצבי חמצון, ואילו אצל הכבדים יותר מצב +3 נעשה חשוב במיוחד.

תצורת האלקטרונים של אקטיניום היא [Rn] 6d1 7s2. כל האקטינידים רדיואקטיביים, ולכן יש לקרוא את הכימיה שלהם יחד עם יציבות הגרעין, זמן מחצית החיים ודרכי הדעיכה.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

אקטיניום יכול ליצור תחמוצות, הלידים וקומפלקסים בכמה מצבי חמצון. מכיוון שכל האקטינידים רדיואקטיביים, הצורה הכימית קשורה גם לרדיוכימיה, לאיזוטופים וליציבות הגרעין.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 10 g/cm³. נקודת ההתכה היא 1 500 K (1 227 °C). נקודת הרתיחה היא 3 473K (3 227 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא אקטיניום וכיצד משתמשים בו?

בפועל, אקטיניום מופיע ביישומים כגון מחקר מדעי ומקורות נייטרונים. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

מחקר מדעי

אקטיניום מיוצר, מבודד או נמדד בעיקר במחקר שבוחן מגמות אטומיות, גרעיניות ומחזוריות, ולא לשימוש מסחרי רחב.

מקורות נייטרונים

בתחום מקורות נייטרונים, החשיבות של אקטיניום נובעת בעיקר מתכונות גרעיניות של היסוד או של איזוטופים מסוימים, כגון דעיכה, קליטת נייטרונים או שחרור חום.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

אקטיניום נמצא במחזור 7 בסדרת בלוק f. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: פרנסיום; רדיום; תוריום; פרוטקטיניום. השוואה לאורך הסדרה מאפשרת לעקוב אחר שינויים הדרגתיים ברדיוס, בתצורה האלקטרונית, במצבי חמצון ובתכונות מגנטיות או אופטיות.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגאקטיניד

מצב בטמפרטורת החדרמוצק

קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 9 · 2

צפיפות10 g/cm³

נקודת התכה1 324 K (1 051 °C)

נקודת רתיחה3 473K (3 227 °C)

אלקטרושליליות לפי פאולינג1.1

אנרגיית יינון ראשונה519kJ/mol

זיקה אלקטרונית33.77 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

גילוי אקטיניום מזוהה עם עבודתו של פרידריך אוסקר גיזל. התצפית הראשונה, הבידוד של דגימה טהורה והקביעה של המספר האטומי המודרני לא התרחשו בהכרח באותו זמן, ולכן להיסטוריה של היסוד יש כמה שלבים.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

לאקטיניום אין משקל אטומי תקני יחיד, משום שאין הרכב איזוטופי טבעי יציב שמתאים להגדרה כזאת או משום שליסוד אין שפע טבעי יציב מספיק.

לאקטיניום אין איזוטופים יציבים. האיזוטופים שלו רדיואקטיביים, ולכן זמן מחצית החיים ודרך הדעיכה הם נתונים מרכזיים במדידה, במחקר וביישומים.

בטיחות

טיפול וחשיפה

אקטיניום הוא יסוד רדיואקטיבי. הטיפול בו דורש בקרת קרינה המתאימה לאיזוטופ, לפעילות, לסוג הקרינה ולצורה הכימית של הדגימה.