3 Csoport (csillag alcsoport) (lantanidák és aktinidák)

A harmadik csoport a elemek tartalmaz több, mint az összes többi csoportban a periódusos rendszer. Különösen, ez magában foglalja a Sc, Y, La, Ac (táblázat. 1 és 2). Ez a csoport magában foglalja a 14 elemeket №№ 58-71 időszak 6, csoportosítva családi lantanida ( „lantanidák”), valamint a 14 elemek №№ 90-103 7 látható, csoportosítva családi aktinidák ( „aktinidák”).

1. táblázat Néhány fizikai és kémiai tulajdonságait a 3. csoport fémek

ND toxikus miatt a radioaktív

Szkandium (Sc) - ZD-elem. DI Mengyelejev jósolt tulajdonságait, és elnevezte „ekaborom”. Adalékszer 0,1-0,3% Sc növeli a szilárdságot, és a hőállóság alumíniumötvözetek 3-4 alkalommal, sőt képessé hegeszteni. Ezek az ötvözetek széles körben használják az építőiparban a repülőgépek, rakéták, a nagysebességű vonatok és autók. Mivel a sugárzás ellenállás, ezeket használják a atomerőművek építését. Csövek Al-Mg-Sc ötvözet nagyon korrózióálló, többször könnyebb és olcsóbb acél.

Sc tekinthető alacsony toxicitása, de gyaníthatóan rákkeltő. Stabil izotóp 45 5c használunk NMR vizsgálatok.

Ittrium (Y) - 4D-elem - gondolja alacsony toxikus, bár sugallja karcinogenitás. Stabil izotóp 89 Y használt NMR vizsgálatokban. Az iparban használatos foszforeszkáló színes televízió, speciális ötvözetek, szupravezetők, és az X-ray szűrőket.

Lantán (La) - 5f-elem - gondolja toxicitása alacsony. Stabil izotóp 139 La használják NMR tanulmányok és biológiai markereként a Ca. Az iparban lantán használják a főzés optikai üvegek. La - az első eleme a következőkből álló csoportból 15 elemek (№№ 57-71).

Mindegyikük fémek ezüst-fehér színű. Lantanidák sajátos jelenség „lantanoidakontrakció”, azaz csökkenti az atomi és ionos sugarak La Lu. Ez azzal magyarázható, hogy a gyenge árnyékolás f elektronok közel a sejtmagba. A növekvő költség, ők vonzódnak hozzá erősebben „tömörített”.

Egyes kutatók izolált két alcsalád lantanidák: 8 könnyű elemek La gD alkotnak alcsaládja cérium Ce. 7 nehéz (a Tb Lu) alkotnak alcsaládba terbium. Ezen alcsaládok eltérnek a kinetikáját áthaladás a váztest, a különbség elérheti a 40%. Ez okozott erős alkáli-hidroxidok a könnyű elemek tulajdonságú összehasonlítva a nehéz. Általában a lantanidák biokinetics hasonló elemei alcsoportok (Al, Ga), tulajdonítható a 13 csoport.

Minden lantanidák alkotnak koordinációs vegyületek könnyen változtatható oxidációs állapotai 1-7, de leginkább a közös háromértékű ionok számukra. COP lantanida komplexek szerves ligandumokkal toxikusak. Amikor a testbe fecskendezzük sók azok gyorsan nehezen oldódó vegyületek, elsősorban - foszfátok és hidroxidok, így felszívódik a gyomor-bél traktus és a légzőrendszer gyengén. Lantanidák letétbe főleg a májban és a csontváz csontjai. Azonban, formájában a komplex vegyületek citromsavval, tejsavval és EDTA gyorsan felszívódik, és letétbe helyeztük a csontok és szövetek. Lantanidák jelennek nagyon lassan az évek során.

A biológiai aktivitását a lantanidák függ a képessége, ezek ionjai versenyezni ionok a 3d átmeneti fémek (Mn, Co, Cu, Zn), valamint a Ca és Mg. Ez annak köszönhető, hogy a hasonlóság a ionátmérője; Azonban, a stabilitási állandók a lantanida fenti. Mivel az ion cseréje lényeges elemek, amikor lenyelik lantanidák gátolják a Ca csere enzimeket. ATP, ADP, nukleinsavak (NA), ami zavart energia állapot és nukleinsav metabolizmus. Blood lantanidák szinte teljesen kötött fehérjék, ami sérti a metabolizmusuk. A célszerv a máj számukra, különösen annak mitokondriális rendszerben. Szövettanilag, a máj szövetben alakul zsíros elfajulás az endoplazmatikus retikulumban (ER) növeljük száma tartályok bomlások riboszómák.

Bemutatásra kerül a fennmaradó 14 ritkaföldfémek:

Cérium (Ce) № 58 - elnevezett kisbolygó Tsetsera. Fém magas reaktivitású. A legszélesebb körben terjesztett családnak elemekkel. Gyártásához használt üveg, kerámia és ötvözetek.

Praseodymium (Pr) № 59 (a görög prasios Didymos -. «Zöld twin") - a lágy képlékeny fém. Használt ötvözetek permanens mágnesek optikai üvegek.

Neodímium (Nd) № 60 (a görög Neos Didymos -. «Új twin") - használják ötvözetek állandó mágnesek az optikai üvegek és mázak. Ötvözetek Ge. Sc. Si és Gd az alapja a lézeres technológia és a termelés az új generációs számítógépek.

Prométium (Pm) № 61 (a görög neve Prometheus.) - egy radioaktív fém. Ezt alkalmazzák a speciális miniatűr elemeket.

Szamárium (Sm) № 62 - a neve az ásványi "Samara". Előállításához használt állandó mágnesek, szerves reagensek, speciális üvegek, katalizátorok, kerámia, és az elektronika.

Europium (Eu) № 63 - tiszteletére nevezték el Európában. A ritka és a legtöbb reaktív, puha fém. Gyártásához használt szupravezető filmeket.

Gadolínium (Gd) № 64 - nevezték a finn kémikus J. gadolínium. Ez gyártásához használt mágnes, tűzálló, az elektronika, a neutron radiográfiai ötvözetek előállítására magnetooptic felvevők, a lézertechnológia.

Terbium (Tb) № 65 - a neve az ásványi "itterbita". Ritkább a legtöbb lantanidák. Ezt alkalmazzák a szilárdtest eszközök és a lézerek.

Dysprosium (Dy) № 66 (a görög dysprositos - «kapott nehezen") - egy reakcióképes, szilárd fémből hevesen reagál vízzel. Ezt alkalmazzák ötvözetek gyártásához mágnesek.

Holmium (Ho), a 67. számú (a latin Holmia - Stockholm) - alkalmazunk, hogy koncentrálják a toxinok nagy mágneses mezők.

Erbium (Er) száma 68 - nevezték el a város Ytterby (Svédország). A titán ötvözet gyártásához használt üveg abszorbeáló infravörös sugárzás.

Túlium (Tm), a 69 (elnevezett Thule - ősi skandináv név) - a legritkább lantanoidok radioaktív. Ez néha használják a sugárforrást a hordozható röntgen berendezések.

Iterbium (Yb) száma 70 (nevezzük Tb a neve „itterbita” ásvány.) - használják az érzékelők a normál stressz.

Lutetium (Lu) № 71 (a latin Lutetia - Párizs) - Nagyon kemény és nagyon nehéz ritka fém. Az csak a kutatásban.

Aktínium (Ac) - 6f egy elem - a tekinthető mérgezőnek miatt radioaktivitás, bár természetes formájában a természetben nem található.

A következő 14 elemek időszakban 7 - aktinidák ( „követő aktínium„) - hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek. Mindegyikük, és izotópok radioaktív. Ezért, ezek hatását a test határozza elsősorban ionizáló sugárzással. Azonban az akut mérgezés előállítható, viszonylag nagy mennyiségben izotóp 232 Th. 238 U. 237 Np. 238 Rea. amelyek viszonylag alacsony radioaktivitást és a hosszú felezési, nagyrészt káros hatás nem a sugárzás és kémiai toxicitás.

Proximity energiaszintet 5f, 6d és 7S subshells okoz több, mint lantanidák, száma oxidációs fokú. A leggyakoribb 3-ionok, hanem Pu és Th tipikus 4-értékű ionok, az NP - 5-Valence U - 6-valens. Ahogy lantanidák, aktinidák könnyen képeznek komplex vegyületek, különösen a karbonátok és foszfátok. A különböző mértékű oxidáció, mint a lantanidák, kötődnek vérfehérjék. Mérgező hatás a két család is hasonló. Ha mérgezés hatással van a májra és a vesére. A máj törött transzmembrántranszportot, összeomlás lizoszómákat hidrolízis májsejtekben. A vesék sérült nefronból. Aktinidák célok felszíni rétegeit csont, mert a nagy mérete miatt az ionok nem tudnak áthatolni a csont és a helyébe Ca. A felületi rétegek a részlegesen megköti komplexek transzferrin vér elemek részlegesen összekapcsolt elemeket hidroxilapatit, hogy stabil komplexeket képeznek. Azonban sok ilyen komplexek vetjük alá reszorpciót, és újra belép a vér. Ezért eltávolítása elemeket a test kétfázisú.

Itt vannak a fennmaradó 14 aktinidek:

A tórium (Th) száma 90 nevű (Thor - a skandináv isten háború) - gyengén radioaktív nehéz; tiszta fém, puha és rugalmas, de ötvözetek nagyon nehéz lehet, például Mg. Ez használt fotorefraktív anyagok, a nukleáris tüzelőanyag-cellák, gáztömör membránok. 30 ismert izotópok a fém. Még akkor is, izotóp (páros számú protonok és neutronok) 232 Th nem tudja megosztani a termikus neutronok, és hogy a nukleáris üzemanyag. De termikus neutron befogási konvertálja a U 233 séma szerint: 232 Th + n → 233 Th - (β-) → 233 Ra - (β-) → 233 U. Az utóbbi módszer hasonló a szétválás a 235 U és 239 Pu. ami nagyon ígéretes a nukleáris energia fejlesztése (urán-tórium üzemanyag ciklus). Egy ilyen ciklus a sokkal kevésbé radioaktív hulladék, mint a hagyományos urán reaktorba. Th, mint az általános tartalék 3-4-szor magasabb, mint a készletek U a földkéregben, a nukleáris energia felhasználásával Th képes energiával ellátni több száz éve az emberiség.

Protaktínium (Pa) № 91 (a görög protos - először) - foglalt urán nukleáris üzemanyag, az iparban használt kicsi.

Uranus (az U) számát 92 (elnevezett Uránusz bolygó) - képlékeny, nyújtható fém. Ezt használják a nukleáris üzemanyag reaktorok és izotóp 235 U -, hogy a nukleáris fegyverek. Tipikus vegyületek oxidációs állapotban +6. Sót képez típusú UO2 (NO3) 2 uranil ionok, UO2 2+ oksofosfatnye csoport kötődhet DNS-t és az ATP, albumin, globulin és a transzferrin vért. Ebben az esetben az ATP glicerofoszfátok és más foszforilált metabolitok könnyen lehasítható foszfát csoportok, ami egy éles csökkenést a transzmembrántranszportot. Polimer hidroxidok kiválasztódik a leukociták és retikuloendoteliális sejtek a máj, a lép és a vese; lizoszómáiba ezek a sejtek elpusztulnak, mivel a radioaktív aktinidáknak. Sérült organellumok kiosztott hidroláz ezért alakul ki a májban hepatociták autolízis. metabolization uránt a test által ugyanazon mechanizmusok, mint a ritkaföldfémek.

Elements atomszámai 93 vagy több (transzurán elemek) nem fordul elő a természetben. Ezek mesterségesen előállított révén a nukleáris reakciók. Az első két kapunk történő bombázással 238 U neutronok. 239 U képződött kibocsátása mellett lebomlik β-sugarak, és amely egy 239 Np. Utolsó bomlik kibocsátása β-sugárzás és a kialakulását 239 Pu.

Neptúnium (az Np) száma 93 (elnevezett Neptunusz bolygó) - az előállított urán nukleáris fűtőanyag.

Plutónium (Pu), szám 94 (nevét a Plútó) - az előállított urán nukleáris fűtőanyag. Használt, mint a kompakt energiaforrásként nukleáris üzemanyag és a gyártás a nukleáris fegyverek.

Americium (Am) № 95 (a név az Amerikai kontinens) - nyert neutronbombázásával 239 Pu.

Kűrium (Cm) száma 96 (elemzi Pierre et Marii Kyuri) - nyert neutronbombázásával formájában 239 Pu 242 Cm és 244 Cm.

Berkélium (Bk) № 97 (az angol neve Berkeley Egyetem) - úgy kapjuk neutronbombázásával formájában 239 Pu 249 Bk.

Californium (Cf) № 98 (állami nevek Kalifornia) - úgy állítjuk elő, neutronbombázásával formájában 239 Pu 249 és 252 Cf Vö Az utolsó izotóp használt sugárkezelés a rák.

A legtöbb elemek atomszáma 99 és ennél magasabb elő bombázzák nehéz részecskék, például 12 C-on vagy 14 N.

Einsteinium (Es) № 99 (elnevezett Alberta Eynshteyna) - úgy állítjuk elő, bombázzák 238 U 14 N magok egy 248 Es.

Fermium (Fm), 100-as szám (elnevezett Enrico Fermi) - tisztán tudományos érdeklődés.

Mendelévium (Md) № 101 (elnevezett Dmitri Mendeleev) - kapunk mennyiségben néhány atom, amikor bombázott 253 Es α-részecskék [4He].

Nobel (No) № 102 (elnevezett Alfred Nobel) - kapunk mennyiségben néhány atom, amikor bombázott 246 cm magok 12 C.

Laurencium (Lr) № 103 (elnevezett Ernest O. Lawrence) - kapunk mennyiségben néhány atom, amikor bombázott 252 Cf magok 11.

Mesterségesen előállított néhány transzurán elemek. A bevett gyakorlatnak megfelelően, ezek a számos aktinidák, bár sok a kémiai és fizikai tulajdonságai ezen elemek miatt a kis számú atomok ismert.

Kurchatov (Ki) № 104-260 izotóp termelt 1964-ben Dubna és elnevezett Igor Kurchatov. Izotóp 257 megfigyelt 1969-ben, és elnevezte tiszteletére Rutherford radzerfordium. IUPAC javasolta, hogy hívják ezt unnilquadium elem (un-nil-quadium - a görög és latin elnevezések 1-0-4 ..). Kaptunk mennyiségben több ezer atomok után bombázás Cf 249 12 C magok.

Nielsbohrium (Ns) № 105-260 és 261 izotópok kapott 1967-ben Dubna. 1970-ben, az izotóp 260 megfigyelt Berkeley, és felajánlotta, hogy hívják hahniit tiszteletére Otto Gana. IUPAC javasolta, hogy hívják unnilpentium (un-nil-pentium - a görög és latin elnevezések 1-0-5 ..). Kaptunk mennyiségben néhány atom, amikor bombázott 249 Cf magok 15 N.

Orvosi bioneorganika. GK juh