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Inhalt Kap. 1 Kap. 2 Kap. 3 Kap. 4 Kap. 5 Kap. 6 Kap. 7 Kap. 8 Kap. 9 Literatur

Vorlesung Chemie der Metalle

7.Lanthanoide und Actinoide

7.2. Actinoide


In der Reihe der Actinoide werden die 5f-Zustände aufgefüllt. Es handelt sich um die folgenden 14 Elemente:
  1. 90Th (Thorium)
  2. 91Pa (Protactinium)
  3. 92U (Uran)
  4. 93Np (Neptunium)
  5. 94Pu (Plutonium)
  6. 95Am (Americium)
  7. 96Cm (Curium)
  8. 97Bk (Berkelium)
  9. 98Cf (Californium)
  10. 99Es (Einsteinium)
  11. 100Fm (Fermium)
  12. 101Md (Mendelevium)
  13. 102No (Nobelium)
  14. 103Lr (Lawrencium) (erstes Isotop 1961 entdeckt)
Im Rahmen dieser Vorlesung wird nur kurz auf die Chemie der weniger radioaktiven Elemente 90Th (Thorium) und 92U (Uran) eingegangen.

Generell lässt sich im Vergleich der Actinoide mit den Lanthanoiden feststellen:
Wie bei den Lanthanoide erfolgt die Auffüllung der 5f-Schale (statt der 4f-Schale bei den Lanthanoiden). Es gibt eine der Lanthanoidenkontraktion entsprechende Actinoiden-Kontraktion. Besonders stabil sind Ionen mit f0 (Lanthan bzw. Actinium), f7 (Gadolinium bzw. Curium) und f14 (Lutetium bzw. Lawrencium). Wie bei den Lanthanoiden gibt es auch hier zwei Teilgruppen, von f0 bis f7 (frühe Actionide) und f7 bis f14 (späte Actinoide). Auch der Verlauf der Farbigkeit der Ionen ist ähnlich wie bei den Lanthanoiden: Ac3+ ist farblos, Np3+ dagegen purpurrot.
Im Unterschied zu den Lanthanoiden sind alle Elemente radioaktiv, die Chemie ist nur von Thorium und Uran gut bekannt. Die Elemente sind chemisch sehr unterschiedlich und haben eine deutlich vielfältigere Chemie (z.B. sehr viele Oxidationsstufen) als die Lanthanoide. Beispielsweise gibt es sehr viele U-Oxide und -halogenide mit Uran in den Oxidationsstufen +III, +IV, +V und +VI. D.h. wie bei den Nebengruppen bevorzugen auch bei den Lanthanoiden und Actinoiden die schwerere Homologe höhere Oxidationsstufen. Es gibt keine leicht erklärbaren Regelmäßigkeiten in den Oxidationsstufen, z.B. ist bei Thorium nur bis +IV, bei Uran dagegen bis +VI bekannt.

An dieser Stelle sollen nur einzelne wichtige Elemente und deren wichtigste Verbindungen genannt werden:


Nach diesen Actinoiden-Elementen folgen nur noch ganz schwere Elemente, deren Isotope entsprechend wenig stabil und daher chemisch wenig interessant sind. Die Namen entsprechen der IUPAC-Empfehlung, gelegentlich findet man auch noch alternative/konkurrierende/alte Bezeichnungen dieser Elemente (Stand: Dezember 2016): Die tagesaktuellen Informationen zu den neuen Elementen und deren Benennung usw. finden sich auf der Homepage der GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung) in Darmstadt.

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