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 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
العنصر	الرمز	العدد الذري	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

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.