Prvek období 7 - Period 7 element
| Část série o |
| Periodická tabulka |
|---|
Období 7 prvkem je jeden z chemických prvků v sedmém řádku (nebo doby ) v periodické tabulce chemických prvků . Periodická tabulka je uspořádána v řádcích, aby ilustrovala opakující se (periodické) trendy v chemickém chování prvků, jak se zvyšuje jejich atomové číslo: nová řada začíná, když se chemické chování začíná opakovat, což znamená, že prvky s podobným chováním spadají do stejného svislé sloupy. Sedmá perioda obsahuje 32 prvků, vázaných nejvíce na období 6 , počínaje francium a končící oganessonem , nejtěžším prvkem, který byl v současnosti objeven. Prvky období 7 zpravidla plní nejprve své 7s skořápky , poté své 5f, 6d a 7p skořápky v uvedeném pořadí, ale existují výjimky, například uran .
Vlastnosti
Všechny prvky období 7 jsou radioaktivní . Toto období obsahuje aktinidy , které zahrnují plutonium , přirozeně se vyskytující prvek s nejtěžším jádrem; následující prvky musí být vytvořeny uměle. Zatímco prvních pět těchto syntetických prvků ( americium až einsteinium ) je nyní k dispozici v makroskopických množstvích, většina z nich je extrémně vzácná, protože byla připravena pouze v množství mikrogramů nebo menším. Pozdější transaktinidové prvky byly identifikovány pouze v laboratořích ve šaržích několika atomů najednou.
Ačkoli vzácnost mnoha z těchto prvků znamená, že experimentální výsledky nejsou příliš rozsáhlé, jejich periodické a skupinové trendy jsou méně dobře definovány než jiná období. Zatímco francium a radium vykazují typické vlastnosti příslušných skupin, aktinidy vykazují mnohem větší škálu chování a oxidačních stavů než lanthanoidy . Tyto zvláštnosti jsou způsobeny řadou faktorů, včetně velkého stupně spřažení na oběžné dráze a relativistických efektů, které jsou nakonec způsobeny velmi vysokým kladným elektrickým nábojem z jejich masivních atomových jader . Periodicita většinou platí v celé řadě 6d, a předpokládá se také moscovium a livermorium , ale ostatní čtyři 7p prvků nihonium , flerovium , tennessine a oganesson , se předpokládá, že mají velmi odlišné vlastnosti od těch, očekává jejich skupin.
Prvky
Chemický prvek Blok Konfigurace elektronů Výskyt 87 Fr Francium s-blok [Rn] 7 s 1 Od rozpadu 88 Ra Rádium s-blok [Rn] 7 s 2 Od rozpadu 89 Ac Actinium f-blok [Rn] 6d 1 7s 2 (*) Od rozpadu 90 Th Thorium f-blok [Rn] 6d 2 7s 2 (*) Prvotní 91 Pa Protactinium f-blok [Rn] 5f 2 6d 1 7s 2 (*) Od rozpadu 92 U Uran f-blok [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2 (*) Prvotní 93 Np Neptunium f-blok [Rn] 5f 4 6d 1 7s 2 (*) Od rozpadu 94 Pu Plutonium f-blok [Rn] 5f 6 7s 2 Od rozpadu 95 Dopoledne Americium f-blok [Rn] 5f 7 7s 2 Syntetický 96 Cm Curium f-blok [Rn] 5f 7 6d 1 7s 2 (*) Syntetický 97 Bk Berkelium f-blok [Rn] 5f 9 7s 2 Syntetický 98 Srov Kalifornie f-blok [Rn] 5f 10 7s 2 Syntetický 99 Es Einsteinium f-blok [Rn] 5f 11 7s 2 Syntetický 100 Fm Fermium f-blok [Rn] 5f 12 7s 2 Syntetický 101 Md Mendelevium f-blok [Rn] 5f 13 7s 2 Syntetický 102 Ne Nobelium f-blok [Rn] 5f 14 7s 2 Syntetický 103 Lr Lawrencium d-blok [Rn] 5f 14 7s 2 7p 1 (*) Syntetický 104 Rf Rutherfordium d-blok [Rn] 5f 14 6d 2 7s 2 Syntetický 105 Db Dubnium d-blok [Rn] 5f 14 6d 3 7s 2 Syntetický 106 Sg Seaborgium d-blok [Rn] 5f 14 6d 4 7s 2 Syntetický 107 Bh Bohrium d-blok [Rn] 5f 14 6d 5 7s 2 Syntetický 108 Hs Draslík d-blok [Rn] 5f 14 6d 6 7s 2 Syntetický 109 Mt Meitnerium d-blok [Rn] 5f 14 6d 7 7s 2 (?) Syntetický 110 Ds Darmstadtium d-blok [Rn] 5f 14 6d 8 7s 2 (?) Syntetický 111 Rg Roentgenium d-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 1 (?) Syntetický 112 Cn Copernicium d-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 (?) Syntetický 113 Nh Nihonium p-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 1 (?) Syntetický 114 Fl Flerovium p-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 2 (?) Syntetický 115 Mc Moscovium p-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 3 (?) Syntetický 116 Lv Livermorium p-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 4 (?) Syntetický 117 Ts Tennessine p-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 5 (?) Syntetický 118 Og Oganesson p-blok [Rn] 5f 14 6d 10 7s 2 7p 6 (?) Syntetický
(?) Predikce
(*) Výjimka z pravidla Madelung .
Spolehlivé zdroje se obecně shodují na tom, že f-blok začíná aktiniem. Mnoho učebnic však stále uvádí Ac a Rf – Cn jako prvky d-bloku a f-blok jako Th – Lr rozdělující d-blok na dva. Prozatímní zpráva IUPAC z roku 2021 k této otázce naznačovala, že zde uvedený formát je lepší, ale zatím se nestal oficiální tabulkou IUPAC.
Francium a radium
Francium a radium tvoří prvky s-bloku 7. období.
Francium je chemický prvek se symbolem Fr a atomové číslo 87. Je to bylo dříve známé jako eka - česný a aktiniové K . Je to jeden ze dvou nejméně elektronegativních prvků, druhým je cesium . Francium je vysoce radioaktivní kov, který se rozpadá na astat, radium a radon . Jako alkalický kov má jeden valenční elektron . Francium objevila Marguerite Perey ve Francii (podle níž má prvek svůj název) v roce 1939. Byl to poslední prvek objevený spíše v přírodě než syntézou. Mimo laboratoř je francium extrémně vzácné, stopové množství se nachází v uranových a thoriových rudách, kde se izotop francium-223 neustále tvoří a rozpadá. V zemské kůře existuje v daném okamžiku pouhých 20–30 g (jedna unce) ; ostatní izotopy jsou zcela syntetické. Největší množství produkované v laboratoři byl shluk více než 300 000 atomů.
Radium je chemický prvek s atomovým číslem 88, reprezentovaný symbolem Ra . Radium je téměř čistě bílý kov alkalických zemin , ale snadno oxiduje , reaguje s dusíkem (spíše než kyslíkem) při vystavení vzduchu a získává černou barvu. Všechny izotopy radia jsou vysoce radioaktivní , přičemž nejstabilnějším izotopem je radium-226 , jehož poločas rozpadu je 1601 let a rozpadá se na radonový plyn. Kvůli takové nestabilitě je radium luminiscenční a září slabě modře. Radium, ve formě radia chloridu , byla objevena pomocí Marie Curie-Curie a Pierre Curie v roce 1898. Tyto extrahovali radium sloučeniny z uraninitem a publikoval objev na francouzské akademie věd o pět dní později. Radium byl izolován v jeho kovovém stavu, Marie Curie a André-Louis Debiernem prostřednictvím elektrolýzy radia chloridu v roce 1910. Od svého objevu, to křestní jména, jako je radium A a radia C 2 do několika izotopy jiných prvků, které jsou produkty rozpadu radia-226. V přírodě se radium nachází v uranových rudách ve stopových množstvích malých jako sedmina gramu na tunu uraninitu . Radium není pro živé organismy nutné a jeho začlenění do biochemických procesů je pravděpodobné kvůli jeho radioaktivitě a chemické reaktivitě.
Aktinidy
Série aktinidů nebo aktinoidů ( nomenklatura IUPAC ) zahrnuje 15 kovových chemických prvků s atomovými čísly od 89 do 103, aktinium prostřednictvím lawrencium .
Série aktinidů odvozuje svůj název od svého prvního prvku aktinium. Všechny aktinidy kromě jednoho jsou prvky f-bloku , odpovídající naplnění elektronového obalu 5f ; lawrencium, prvek d-bloku , je také obecně považován za aktinid. Ve srovnání s lanthanoidy , také většinou prvky z blokových bloků , vykazují aktinidy mnohem variabilnější valenci .
Z aktinidů se thorium a uran přirozeně vyskytují ve značném, prvotním množství. Radioaktivní rozpad uranu produkuje přechodné množství aktinia , protaktinia a plutonia a atomy neptunia jsou příležitostně produkovány transmutačními reakcemi v uranových rudách . Ostatní aktinidy jsou čistě syntetické prvky , ačkoli prvních šest aktinidů po plutonia by bylo vyrobeno během fenoménu Oklo (a dávno se rozpadlo) a kurium téměř jistě dříve existovalo v přírodě jako vyhynulý radionuklid . Testy jaderných zbraní uvolnily do životního prostředí nejméně šest aktinidů těžších než plutonium ; Analýza trosek z výbuchu vodíkové bomby v roce 1952 ukázala přítomnost americium , curia , berkelium , californium , einsteinium a fermium .
Všechny aktinidy jsou radioaktivní a uvolňují energii při radioaktivním rozpadu; přirozeně se vyskytující uran a thorium a synteticky vyráběné plutonium jsou nejhojnějšími aktinidy na Zemi. Ty se používají v jaderných reaktorech a jaderných zbraních . Uran a thorium mají také různá současná nebo historická využití a americium se používá v ionizačních komorách většiny moderních detektorů kouře .
V prezentacích periodické tabulky jsou lanthanoidy a aktinidy obvykle zobrazeny jako dva další řádky pod hlavním tělem tabulky, s zástupnými symboly nebo také vybraným jediným prvkem každé řady (buď lanthan nebo lutetium , a buď aktinium nebo lawrencium , příslušně) zobrazeny v jedné buňce hlavní tabulky mezi baryem a hafniem a radiem a rutherfordiem . Tato konvence je zcela záležitostí estetiky a praktičnosti formátování; zřídka používaná širokoformátovaná periodická tabulka (32 sloupců) ukazuje lanthanoidovou a aktinidovou řadu v jejich správných sloupcích jako součásti šestého a sedmého řádku (tečky) tabulky.
Transaktinidy
Transaktinidové prvky (také transaktinidy nebo super těžké prvky ) jsou chemické prvky s atomovým číslem vyšším než u aktinidů , z nichž nejtěžší je lawrencium (103). Byly objeveny všechny transaktinidy z období 7, až do oganessonu (prvek 118).
Transaktinidové prvky jsou také transuranové prvky , to znamená, že mají atomové číslo větší než uran (92), aktinid. Další rozlišení atomového čísla většího než aktinidů je významné několika způsoby:
- Transaktinidové prvky mají ve svém základním stavu elektrony v 6d subshell (a jsou tedy umístěny v d-bloku ).
- I nejdelší izotopy mnoha transaktinidových prvků mají extrémně krátké poločasy, měřené v sekundách nebo menších jednotkách.
- Spor o pojmenování prvků zahrnoval prvních pět nebo šest transaktinidových prvků. Tyto prvky tak používaly třípísmenná systematická jména po mnoho let poté, co byl jejich objev potvrzen. (Obvykle jsou symboly se třemi písmeny nahrazeny symboly se dvěma písmeny relativně krátce po potvrzení objevu.)
Transaktinidy jsou radioaktivní a byly získány pouze synteticky v laboratořích. Žádný z těchto prvků nebyl nikdy shromážděn v makroskopickém vzorku. Transaktinidové prvky jsou pojmenovány podle jaderných fyziků a chemiků nebo podle důležitých míst zapojených do syntézy prvků.
Vítěz Nobelovy ceny za chemii Glenn T. Seaborg , který jako první navrhl koncepci aktinidů, která vedla k přijetí aktinidové řady , rovněž navrhl existenci transaktinidové řady v rozsahu od prvku 104 do 121 a řady superaktinidů přibližně pokrývající prvky 122 až 153. Na jeho počest je pojmenován transactinide seaborgium .
IUPAC definuje prvek, který má existovat, pokud je jeho životnost delší než 10 - 14 sekund, což je doba potřebná k vytvoření elektronického cloudu v jádru.