(WT1-08) Metalle in der Gruppe der Actinoide

Inhaltsverzeichnis:

Im vorangegangenen und in diesem Kurstext erfährst du alles Relevante zu den Metallen in den Gruppen der Lanthanoide sowie Actinoide und welche Besonderheiten diese aufweisen.

“Sie werden als Actinoide bezeichnet, da sie besonders dem Element Actinium ähneln.”

 

 

Actinoide - Uran
Actinoide – Uran

 

Merk's dir!
Merk's dir!

Erneut das Gute vorweg, alle Elemente in diesen Gruppen sind Metalle. Daher musst du dir nicht nur ausgewählte Elemente merken.

 

Bei den beiden Gruppen ist immer das erste Element, also das Metall mit der niedrigsten Ordnungszahl Namensgeber der gesamten Gruppe.

Wir unterscheiden:

  • Lanthanoide
  • Actinoide

Jetzt betrachten wir die Actinoide.

 


Actinoide – Grundlagen


Auch Actinoide sind eine Gruppe von ähnlichen Elementen.

Sie werden als Actinoide bezeichnet, da sie besonders dem Element Actinium ähneln.

In dieser Gruppe enthalten sind 15 Elemente. Diese Metalle zählen zur Gruppe der seltenen Metalle und sind zudem noch relativ unbekannt. Was man heute jedoch weiß ist, dass diese Elemente sehr stark mit Sauerstoff reagieren.

Der Aufbau, also die Struktur der Atome ist kubisch raum– oder flächenzentriert bzw. hexagonal.

Jedes dieser Elemente ist zudem ein Schwermetall.

Erkennbar sind diese Metalle an ihrem silbrigweißen Glanz. Im ersten Bild kannst du erkennen, dass Uran auch einen solchen Glanz aufweist.

 


Actinoide – Wissenswertes


Elemente wie Neptunium, Americium, Curium, Berkelium und Californium tauchen in Brennstoffstäben in Kernkraftwerken auf.

 

Actinoide - Brennstäbe im Atomkraftwerk
Actinoide – Brennstäbe im Atomkraftwerk

 

undefiniert
Relativ kurz bekannt....

11 der 15 Elemente wurden erst zwischen 1940 und 1971 nachgewiesen.

 

Alle Nuklide der Actinoide sind radioaktiv und unter Neutronenbeschuss spaltbar.

Die tatsächlich bekannten physikalischen Eigenschaften dieser Metalle wie Kristallstruktur, Dichte, Siedepunkt oder die elektrische Leitfähigkeit nehmen aufgrund der Verfügbarkeit und Messbarkeit dieser Elemente mit steigender Ordnungszahl schlagartig ab. Die unten angegebenen Wert sind vorläufige, also nicht finale Werte.

 

undefiniert
Unnatürlich? Übernatürlich?...

Alle Elemente ab der Ordnungszahl 93 kommen in der Natur nicht ursprünglich vor, sondern müssen in aufwendigen Verfahren eigens hergestellt werden.

 


Actinoide – Chemische Kurzzeichen


  • Actinium (chem. Kurzzeichen: Ac)

sowie

  • Thorium (Th)

sowie

  • Protactinium (Pa)

sowie

  • Uran (U)

sowie

  • Transurane Neptunium (Np)

sowie

  • Plutonium (Pu)

sowie

  • Americium (Am)

sowie

  • Curium (Cm)

sowie

  • Berkelium (Bk)

sowie

  • Californium (Cf)

sowie

  • Einsteinium (Es)

sowie

  • Ferium (Fm)

sowie

  • Mendelevium (Md)

sowie

  • Nobelium (No)

sowie

  • Lawrencium (Lr)

 


Lanthanoide – Chemische Besonderheiten im PSE


  • Actinium: Ordnungszahl: 89 | Elektronennegativität: 1,1 | Atomare Masse: 227,02 u

sowie

  • Thorium: Ordnungszahl: 90 | Elektronennegativität: 1,1 | Atomare Masse: 232,03 u

sowie

  • Protactinium: Ordnungszahl: 91 | Elektronennegativität: 1,1 | Atomare Masse: 231,03 u

sowie

  • Uran: Ordnungszahl: 92 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 238,02 u

sowie

  • Neptunium: Ordnungszahl: 93 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 237,04 u

sowie

  • Plutonium: Ordnungszahl: 94 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 244,06 u

sowie

  • Americium: Ordnungszahl: 95 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 243,06 u

sowie

  • Curium: Ordnungszahl: 96 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 247,07 u

sowie

  • Berkelium: Ordnungszahl: 97 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 174,96 u

sowie

  • Californium: Ordnungszahl: 98 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 251,00 u

sowie

  • Einsteinium: Ordnungszahl: 99 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 252,00 u

sowie

  • Fermium: Ordnungszahl: 100 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 257,00 u

sowie

  • Mendelevium: Ordnungszahl: 101 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 258,00 u

sowie

  • Nobelium: Ordnungszahl: 102 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 259,00 u

sowie

  • Lawrencium: Ordnungszahl: 103 | Elektronennegativität: 1,2 | Atomare Masse: 262,00 u

 


Lanthanoiden – Verwendung


Du kannst es bestimmt schon erahnen. Für den Hausgebrauch oder den großangelegten industriellen Einsatz eignen sich diese stark giftigen und radioaktiven Elemente nicht.

Eingesetzt werden sie aber teilweise dennoch:

  • Thorium wird zur Stabilisierung von Funken in Wolframschweißelektroden notwendig.

sowie

  • Uran wird für Brennstäbe und Kernwaffen (angereichert) genutzt.

sowie

  • Plutonium, bzw. eines der Isotope (235U) wird in Leichtwasserreaktoren oder in ungünstiger Form (239U) als Spaltmaterial für Atombomben und Wasserstoffbomben eingesetzt.

sowie

  • Hättest du es gewusst? Plutonium kommt als PuO2 in Radionuklidbatterien für Herzschrittmacher und in unbemannten Raumsonden zu Einsatz.

sowie

  • Americium wird in Strahlungsmessgeräten wie Ionisationsrauchmeldern verwendet.

 

In welcher Form sich die anderen Elemente zukünftig vom Menschen nutzen lassen, wird die Zeit zeigen.

 



wie gehts weiter?
So jetzt haben wir die Einzelbetrachtung der Elemente abgeschlossen und können uns jetzt wieder den Metallen im Rahmen der Metallurgie zuwenden.

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