- Actinid
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Actinoide [-noˈiːdə] („Actiniumähnliche“; griech.: Endung -oeides „ähnlich“) ist eine Gruppenbezeichnung ähnlicher Elemente. Zugerechnet werden ihr das Actinium und die 14 im Periodensystem folgenden Elemente: Thorium, Protactinium, Uran und die Transurane Neptunium, Plutonium, Americium, Curium, Berkelium, Californium, Einsteinium, Fermium, Mendelevium, Nobelium und Lawrencium. Im Sinne des Begriffs gehört Actinium nicht zu den Actiniumähnlichen. Hier folgt die Nomenklatur der IUPAC aber dem praktischen Gebrauch. Die frühere Bezeichnung Actinide entspricht nicht dem Vorschlag der Nomenklaturkommission, da nach diesem die Endung „-id“ für binäre Verbindungen wie z. B. Chloride reserviert ist; die Bezeichnung ist aber weiterhin erlaubt.[1][2] Alle Actinoide sind Metalle und werden auch als Elemente der Actiniumreihe bezeichnet.
89
Ac90
Th91
Pa92
U93
Np94
Pu95
Am96
Cm97
Bk98
Cf99
Es100
Fm101
Md102
No103
LrInhaltsverzeichnis
Eigenschaften
Alle Actinoide sind radioaktiv und gehören zu den Metallen. Einige sind in feinverteiltem Zustand pyrophor. Alle Actinoide bilden dreifach geladene Ionen, sie werden wie das Actinium als Untergruppe der 3. Nebengruppe aufgefasst.
Die Actinoide gehören wie die Lanthanoide zu den inneren Übergangselementen oder f-Block-Elementen, da in diesen Reihen die f-Unterschalen mit Elektronen aufgefüllt werden.
Begriffliche Abgrenzung
- Die Transurane sind die Elemente mit einer höheren Ordnungszahl als Uran, d.h. die Actinoide beginnend mit Neptunium (93) sind auch Transurane.
- Als Transactinoide bezeichnet man die Elemente mit Ordnungszahlen ab 104 (Rutherfordium). Sie folgen im Periodensystem auf die Actinoide. Alle Transactinoide sind auch gleichzeitig Transurane, da sie Ordnungszahlen größer als die des Urans haben.
Verbindungen
Farben der Actinoid-Ionen in wässriger Lösung
Oxidationszahl[3][4] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 +3 Ac3+
farblos(Th3+)
tiefblau(Pa3+)
blauschwarzU3+
purpurrotNp3+
purpurviolettPu3+
tiefblauAm3+
gelbrosaCm3+
farblosBk3+
gelbgrünCf3+
grünEs3+
blassrosaFm3+
Md3+
No3+
Lr3+
+4 Th4+
farblosPa4+
blassgelbU4+
smaragdgrünNp4+
gelbgrünPu4+
orangebraunAm4+
gelbrotCm4+
blassgelbBk4+
beigeCf4+
grün+5 PaO2+
farblosUO2+
blasslilaNpO2+
grünPuO2+
rotviolettAmO2+
gelb+6 UO22+
gelbNpO22+
rosarotPuO22+
rosagelbAmO22+
zitronengelb+7 NpO23+
tiefgrünPuO23+
blaugrün(AmO65-)
dunkelgrünOxide
Die vierwertigen Oxide der Actinoide kristallisieren im kubischen Kristallsystem; der Strukturtyp ist der CaF2-Typ (Fluorit) mit der Raumgruppe
und den Koordinationszahlen An[8], O[4].Dioxide der Actinoide[5] Name Thoriumdioxid Protactinium(IV)-oxid Uran(IV)-oxid Neptunium(IV)-oxid Plutonium(IV)-oxid Americium(IV)-oxid Curium(IV)-oxid Berkelium(IV)-oxid Californium(IV)-oxid CAS-Nummer 1314-20-1 12036-03-2 1344-57-6 12035-79-9 12059-95-9 12005-67-3 12016-67-0 12010-84-3 12015-10-0 PubChem 14808 10916 Summenformel ThO2 PaO2 UO2 NpO2 PuO2 AmO2 CmO2 BkO2 CfO2 Molare Masse 264,04 g·mol−1
263,035 g·mol−1
270,03 g·mol−1
269,047 g·mol−1
276,063 g·mol−1
275,06 g·mol−1
je nach Isotop:
270–284 g·mol−1279,069 g·mol−1
283,078 g·mol−1
Schmelzpunkt 3390 °C 2878 °C 2600 °C 2400 °C 1000 °C (Zers.) 380 °C (Zers.) Siedepunkt 4400 °C 2800 °C Strukturformel 
An4+: __ O2-: __Raumgruppe Koordinationszahlen An[8], O[4] Gitterkonstanten 540 pm 536 pm 533 pm 531 pm Halogenide
Die dreiwertigen Chloride der Actinoide kristallisieren im hexagonalen Kristallsystem. Die Struktur des Uran(III)-chlorids ist die Leitstruktur für eine Reihe weiterer Verbindungen. In dieser werden die Metallatome von je neun Chloratomen umgeben. Als Koordinationspolyeder ergibt sich dabei ein dreifach überkapptes, trigonales Prisma, wie es auch bei den späteren Actinoiden und den Lanthanoiden häufig anzutreffen ist. Es kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem in der Raumgruppe
und zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.[6]Dreiwertige Chloride der Actinoide[5] Name Uran(III)-chlorid Neptunium(III)-chlorid Plutonium(III)-chlorid Americium(III)-chlorid Curium(III)-chlorid Berkelium(III)-chlorid Californium(III)-chlorid CAS-Nummer 10025-93-1 20737-06-8 13569-62-5 13464-46-5 13537-20-7 13536-46-4 13536-90-8 PubChem 167444 Summenformel UCl3 NpCl3 PuCl3 AmCl3 CmCl3 BkCl3 CfCl3 Molare Masse 344,387 g·mol−1
343,406 g·mol−1
350,32 g·mol−1
349,42 g·mol−1
je nach Isotop:
344–358 g·mol−1353,428 g·mol−1
357,438 g·mol−1
Schmelzpunkt 837 °C 800 °C 767 °C 715 °C 695 °C 603 °C 545 °C Siedepunkt 1657 °C 1767 °C 850 °C Strukturformel 
Raumgruppe Koordinationszahlen An[9], Cl[3] Gitterkonstanten[6] a = 745,2 pm
c = 432,8 pma = 739,4 pm
c = 424,3 pma = 738,2 pm
c = 421,4 pma = 726 pm
c = 414 pma = 738,2 pm
c = 412,7 pma = 738 pm
c = 409 pmEinzelnachweise
- ↑ Wolfgang Liebscher, Ekkehard Fluck: Die systematische Nomenklatur der anorganischen Chemie. Springer, Berlin 1999; ISBN 3-540-63097-X.
- ↑ Neil G. Connelly (Red.): Nomenclature of inorganic chemistry – IUPAC recommendations 2005. Royal Society of Chemistry, Cambridge 2005; ISBN 0-85404-438-8.
- ↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1956; ISBN 978-3-11-017770-1.
- ↑ dtv-Atlas zur Chemie 1981, Teil 1, S. 224.
- ↑ a b Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com entnommen.
- ↑ a b Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements: Bd. 3, 2006, Springer, ISBN 1-4020-3555-1.
Literatur
- Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1948–1976; ISBN 978-3-11-017770-1.
- James E. Huheey: Anorganische Chemie, de Gruyter, Berlin 1988, S. 873–900; ISBN 3-11-008163-6.
- Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, VCH, Weinheim 1988, S. 1601–1641; ISBN 3-527-26169-9.
- Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Dordrecht 2006; ISBN 1-4020-3555-1.
- dtv-Atlas zur Chemie 1981, Teil 1, S. 222–229.
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