العناصر الانتقالية الداخلية … عناصر تحت المستوى f (اللانثانيدات والاكتينيدات)

العناصر الانتقالية الداخلية … عناصر تحت المستوى f (اللانثانيدات والاكتينيدات)

بزيادة العدد الذري يتابع فيها امتلاء تحت المستوى 4f و 5f الذي يتسع كل منهما لأربعة عشر إلكتروناً وعلى ذلك تتكون من سلسلتين أفقيتين تتكون كل منهما من أربعة عشر عنصراً وموقعهما مفصول عادة أسفل الجدول الدوري لأنّ خواصها لا تتفق مع خواص العناصر الانتقالية. وهاتان السلسلتان هما سلسلة الاكتينيدات وسلسلة اللانثانيدات.

1. سلسلة اللانثانيدات Lanthanides

سلسلة-اللانثانيدات

سلسلة اللانثانيدات تتكون من 14 عنصر أرضي نادر تبدأ من سيريوم إلى لوتيتسيوم في الجدول الدوري، بالأرقام الذرية من 58 إلى 71، وبعض العلماء يضيف إليهم عنصر لانثانوم 57 الذي يسبقهم في الجدول الدوري. وترجع تسمية سلسلة اللانثينيدات إلى عنصر اللانثانوم رغم أنه لا يوجد فيها (طبقا لبعض العلماء) . وتلى سلسة اللانثينيدات سلسة الأكتينيدات.

وتتكون سلسلة اللانثينيدات من سلسلة عناصر متتالية يكون فيها المدار F ممتلئاً جزئياً أو كلياً بالإلكترونات، بينما تكون المدارات الخارجية فارغة.

ويتم وضع سلسة اللانثينيدات تحت الجدول الدوري كما لو كانت تذييل له. بينما يوضح الجدول الدوري الطويل المكان الفعلى لمجموعة اللانثينيدات.

الترتيب الإلكتروني للانثانيدات
العنصر الرمز العدد الذري الترتيب الإلكتروني
المثالي المحتمل
Lanthanum         لانثانوم La 57 6s2 5d1   6s2 5d1
Cerium         سيريوم Ce 58 6s2 5d1 4f1 6s2 4f2
Praseodymium  براسيوديميوم Pr 59 6s2 5d1 4f2 6s2 4f3
Neodymium    نيوديميوم Nd 60 6s2 5d1 4f3 6s2 4f4
Promethium    برومثيوم Pm 61 6s2 5d1 4f4 6s2 4f5
Samarium          سماريوم Sm 62 6s2 5d1 4f5 6s2 4f6
Europium            يربيوم Eu 63 6s2 5d1 4f6 6s2 4f7
Gadolinium      كادولينيوم Gd 64 6s2 5d1 4f7 6s2 4f7
Terbium              تربيوم Tb 65 6s2 5d1 4f8 6s2 4f9
Dysprosium    ديسبريسيوم Dy 66 6s2 5d1 4f9 6s2 4f10
Holmium             هوليوم Ho 67 6s2 5d1 4f10 6s2 4f11
Erbium                اربيوم Er 68 6s2 5d1 4f11 6s2 4f12
Thulium               ثوليوم Tm 69 6s2 5d1 4f12 6s2 4f13
Ytterbium          يتيربيوم Yb 70 6s2 5d1 4f13 6s2 4f14
Lutetium          لوتيتيوم Lu 71 6s2 5d1 4f14 6s2 4f14

2. سلسلة الأكتينيدات Actinides

سلسلة الاكتينيدات

بزيادة العدد الذري يتتابع فيها امتلاء تحت المستوى 5f وهي تقع في الدورة السابعة بعد الأكتينيوم وتبدأ بالثوريوم وتنتهي بعنصر النوبليوم وتسمى الأكتينيدات أيضاً بالعناصر المشعة لأنّ جميعها يتميز بالنشاط الإشعاعي نتيجة لعدم ثبووت أنويتها ولا يوجد في الطبيعة من الأكتينيدات سوى عنصر الثوريوم والبروتواكتينيوم واليورانيوم أما بقية العناصر التي بعد اليورانيوم فهي عناصر مصنعة تم إنتاجها في المفاعلات النووية وذلك بقذف أنوية العناصر الثقيلة بنيوترونات أو بروتونات عناصر خفيفة مثل الهيليوم أو الكربون. وهي لها خواص تشبه لعناصر سلسة اللانثانيدات. الأكتينيدات ذات الأرقام الذرية العالية لا توجد في الطبيعة ولها فترة عمر نصف صغيرة ويتم وضع سلسة الأكتينيدات تحت الجدول الدوري كما لو كانت تذييل له.

بينما يوضح الجدول الدوري الطويل المكان الفعلي

العناصرElement Electron Configurationالترتيب الاكتروني للاكتينيدات بطريقة العازات النبيلة

Thorium (Th)

[Rn]7s26d2
Protactinium (Pa) [Rn]7s25f26d1
Uranium (U) [Rn]7s25f36d1
Neptunium (Np) [Rn]7s25f46d1
Plutonium (Pu) [Rn]7s25f6

Americium (Am)

[Rn]7s25f7
Curium (Cm) [Rn]7s25f76d1
Berkelium (Bk) [Rn]7s25f9
Californium (Cf) [Rn]7s25f10
Einsteinium (Es) [Rn]7s25f11
Fermium (Fm) [Rn]7s25f12

Mendelevium (Md)

[Rn]7s25f13
Nobelium (No) [Rn]7s25f14
Lawrencium (Lr) [Rn]7s25f146d1

وتغلب على هذه العناصر في مركباتها حالة الأكسدة +3، وتظهر في بعضها الحالتان +2 و +4 وتعد الحالة +3 الحالة الوحيدة الأكثر ثباتاً في اللانثانيوم والكادولينيوم واللوتسيوم لأنها تتوافق مع شغور المدار 4f فيها وامتلائها إلى النصف ثم امتلائها الكامل.

أعداد الأكسدة الشائعة للانثانيدات

أعداد الأكسدة الشائعة للانثانيدات