отность, г/см? , При 25 ° CТемпература плавлення ° СЦветПоперечное перетин захоплення нейтронів, барнРадіус атома,? Торій11,781750Серебрістий7,571,798Протактіній15,37 - Сріблястий - Уран19,051132 ± 1Серебрісто - белий7,68 (природна смесь)1,762Нептуний20,25640±1Серебристый--Плутоний19,84637Серебристо- Білий - 1,58Амерцій11,71100Серебрістий - 1,82Кюрій7,01345 ± 50Серебрістий - 1,74Берклій14,781025- - 1,70
Для всіх актиноїдів, характерний поліморфізм. Плутоній має сім поліморфних модифікацій, а уран, нептуній і каліфорній - три. Кристалічні структури протактинію, урану, нептунію і плутонію по своїй складності не мають аналогів серед лантаноїдів і більше схожі на структури 3 d -переходних металів. Легкі Актиноїди в точці плавлення мають об'ємно-центровану решітку, а починаючи з плутонію - гранецентрированную.
Температура плавлення актиноїдів змінюється при збільшенні числа f -електронів нелінійно. З ростом числа даних електронів температура плавлення спочатку (від протактинію до плутонію) знижується, а потім (від америцію до кюрію) підвищується. Унікально низьку температуру плавлення у плутонію пояснюють гібридизацією 5 f - і 6 d орбіталей і утворенням спрямованих зв'язків в цих металах. Від кюрія до ейнштейнію температура плавлення знову знижується, а потім зростає до максимуму у фермію. Аналогічна крива температур плавлення повторюється від фермію до Лоуренс.
Для актиноїдів від америцію до ейнштейнію при будь-яких температурах нижче температури плавлення характерні гранецентрированная кубічна і гексагональна щільної упаковки. Для трансуранових елементів схожість з металевими лантаноїдами посилюється - при кімнатній температурі кристалічні структури актиноїдів від америцію до каліфорнія і легких лантаноїдів аналогічні [6].
5. Хімічні властивості
Всі Актиноїди є хімічно активними речовинами.
f -елементи володіють високою хімічною активністю по відношенню до кисню, галогенам, азоту, сірці. Так, торій, уран і нептуній вже при кімнатній температурі повільно окислюються на повітрі. Чистий плутоній, залишений на повітрі є пірофорним.
Актиноїди схильні до гібридизації. Особливо це характерно для тих елементів, атоми яких мають малу кількість 5 f -електронів. Пояснюється це тим, що енергії 5 f -, 7 s - і 6 d -подуровней дуже близькі [3].
Торій. Конфігурація зовнішніх електронів атома 6d 2 7s 2. Торій характеризується високою хімічною активністю. Хоча торій відноситься до сімейства актиноїдів, проте за деякими властивостями він близький також до елементів другої підгрупи IV групи періодичної системи Менделєєва - Ti, Zr, Hf.
Для торію, як і для елементів четвертої групи, характерна ступінь окислення +4. Через відсутність електронів на 6 d - і 4 f орбіталь з'єднання четирехвалентного торію не мають забарвлення. У розчинах солей торію при pH lt; 3 переважають катіони [Th (H 2 O) 8] 4+. Іон Th 4+ має надзвичайно великий радіус; залежно від координаційного числа він може приймати значення від 0,95 до 1,14?. Саме з даної характерною особливістю пов'язана низька здатність солей торію до гідролізу. Відмінною здатністю солей торію вважається їх висока розчинність не тільки у воді, але і в полярних органічних розчинниках.
+ 4H 2 O (пар)=Th (OH) 4 + 2H 2 [1].
На повітрі при кімнатній температурі торій окислюється незначно, покриваючись захисною плівкою чорного кольору; вище 400 ° С швидко окислюється з утворенням ThO 2 - єдиного оксиду, який плавиться при 3200 ° С і володіє високою хімічні стійкістю.
Th + O 2=ThO 2.
З воднем при температурах вище 200 ° С торій реагує з утворенням порошкоподібних гідридів ThH 2, ТhН 3 та іншого складу:
Th + nH 2=2ThH n.
У вакуумі при температурі 700-800 ° С з торію можна видалити весь водень.
При нагріванні в азоті вище 800 ° С утворюються нітрид Th 3 N 4, який розкладається водою з виділенням аміаку:
3Th + 2N 2=Th 3 N 4.
З вуглецем утворює два карбіду - ThC і ThC 2; вони розкладаються водою з виділенням метану та ацетилену.
Сульфіди ThS, Th 2 S 3, Th 7 S 12, ThS 2 можуть бути отримані при нагріванні металу з парами сірки (600-800 ° С):
+ nS=ThS n [2].
Торій реагує з фтором при кім...
