Các nguyên tố phân nhóm IIIB

CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM PHỤ NHÓM IIIB

I.

NHẬN XÉT CHUNG:

Nhóm nguyên tố 3 là cột số 3 trong bảng tuần hoàn (tiêu chuẩn), còn được gọi
là nhóm scandi gồm các nguyên tố kim loại là scandi (Sc), yttri (Y), lantan (La)
và actini (Ac). Ngòai ra thuộc vào phân nhóm này còn có các nguyên tố họ lantanit
và họ actinit. Trong nhóm 3, các nguyên tố Sc và Y là các kim loại nhẹ.
Các nguyên tố phân nhóm scandi là những nguyên tố d đầu tiên trong các chu
kỳ lớn, nghĩa là ở chúng electron bắt đầu điền vào phân nhóm d của lớp kề ngòai
cùng.
Cấu hình electron hóa trị của chúng là:
Sc

Y

La

Ac

3d1 4s2

4d1 5s2

5d1 6s2

6d1 7s2

Vì vậy các nguyên tố phân nhóm scanđi là những kim lọai mạnh và chỉ thể hiện

trạng thái oxy hóa duơng không đổi là +3 trong mọi truờng hợp giống nhôm.
Chúng có SPT đặc trưng tăng dần từ Sc đến La: 6 ( đối với Sc), 8 và 9 ( đối với
La, Y).
Về tính chất, chúng gần với các nguyên tố của phân nhóm chính nhóm II ( Ca,
Sr, Ba, Ra) hơn là gần với các nguyên tố phân nhóm chính nhóm III ( do chúng
nằm tiếp ngay sau các nguyên tố của phân nhóm chính nhóm II). Vì vậy chúng có
tính chất hòan tòan kim loại, và tính chất kim loại tăng khi đi từ Sc đến Ac.
Trong vỏ quả đất, các nguyên tố phân nhóm scanđi rất phân tán, chúng không
tạo thành các quặnbg riêng. Do đó rất khó tách chúng ở trạng thái nguyên chất.
II.

CÁC ĐƠN CHẤT :
Ở dạng đơn chất, chúng là những kim lọai màu trắng. duới đây là một hằng
số hóa lý của chúng:


Nguyên tố
Rk
d (g/ cm3)
Thế điện cực tiêu chuẩn (v)
Tnc (C)
Ts ( C)
HĐ ( % nguyên tử )

Sc
1,64
3,0
-2,08
1539
2700

3.10-4

Y
1,81
4,47
-2,37
1525
3025
2,6.10-4

La
1,87
6,16
-2,52
920
3470
2,5.10-4

Ac
2,03
10,1
-2,6
1040
5.10-15

Độ họat động hóa học của các nguyên tố phân nhóm scanđi chỉ thua các kim
loại kiềm và kiềm thổ và từ Sc đến Ac họat tính hóa học tăng lên rõ rệt. Khi đun
nóng, chúng tác dụng với nhiều phi kim, và khi nóng chảy chúng tác dụng với
nhiều kim lọai.
Trong dãy điện thế, chúng đứng rất xa trước hyđro. Scanđi không phản ứng

với H20, còn lantan phân hủy chậm nuớc ngay ở điều kiện thường:
2La + 6H20 -> 2La(OH)3 + 3H2
Các kim lọai này dễ tác dụng với các axit lõang, trong đó với HNO3 lõang
chúng phản ứng tạo thành NH4NO3:
8Sc + 30 HNO3 -> 8 Sc(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
Với các phi kim lọai kém họat động, các nguyên tố phân nhóm scanđi tạo
thành các hợp chất nóng chảy kiểu hợp chất kim lọai như : ScB2, YB2, LaB6,
XSi2 ( X- Sc, Y, La, Ac ), YC2, LaC2, ScC.
Các cacbua của Sc, Y, La có thành phần và tính chất không giống cacbua Al,
mà giống cacbua canxi CaC2.
Các kim lọai Sc, Y, La đuợc điều chế bằng cách điện phân muối clỏua nóng
chảy.
III.

CÁC HỢP CHẤT X(+3)

Các hợp chất X(+3) thuờng là những chất tinh thể trắng, có tính bazơ tăng
dần từ Sc(+3) đến Ac(+3). Chẳng hạn các oxyt X2O3 là những bột trắng tinh thể,


khó nóng chảy, tuy ít tan hơn cấc oxyt của kim lọai kiềm thổ, nhưng vẫn hóa hợp
mạnh với nuớc tạo thành các hyđroxyt X(OH)3 , ví dụ :
La2O3 + 3H2O -> 2 La(OH)3
Họat tính hợp nuớc tăng dần theo thứ tự từ Sc2O3 đến Ac2O3.
Các hyđroxyt X(OH)3 có tính bazơ và độ tan trong nước tăng lên khi đi từ
Sc(OH)3 đến Ac(OH. Ví dụ : Sc(OH)3 là chất lưỡng tính, nhưng La(OH)3 là bazơ
khá mạnh, gần bằng Ca(OH)2 . Khi nấu chảy Sc2O3, Sc(OH)3 với kiềm sẽ thu
được muối MScO2, còn La(OH)3 trong điều kiện thường chỉ tác dụng với axit, hấp
thụ CO2 , đẩy NH3 ra khỏi muối amoni.
Các muối của X(+3) thường là những chất tinh chất tinh thể màu trắng. tan

được trong nước là muối nitrat, photphat, florua… Từ dung dịch nứơc, các muối
thường thóat ra dưới dạng những hyđrat tinh thể có số phân tử H2O thay đổi. Ví
dụ: La2(SO4)3.8H2O , Sc2(SO4)3.5H2O , Y2(SO4)3.7H2O, XHal3.6H2O ,
Y2(CO3)3.H2O.
Giống Al(+3), các muối florua của X(+3) khác với các muối clorua, bromua,
iođua của chúng : các florua khó nóng chảy, không háo nước, không tan trong
nước, trong khi đó ngược lại các muối clorua, bromua, iođua dễ nóng chảy, rất háo
nứơc, tan tốt trong nứơc và dễ bị thủy phân.
Cũng giống Al(+3), các nguyên tố phân nhóm scanđi thường tạo thành các
muối kép, ví dụ: M[X(SO4)2], M[X(CO3)2], M2[X(NO3)5]….:
K2CO3 + La2(CO3)3 → 2K[La(CO3)2]
Hiện nay, các đơn chất và hợp chất của các nguyên tố phân nhóm scanđi còn
chưa có ứng dụng rộng rãi.
IV.

CÁC NGUYÊN TỐ HỌ LANTANIT
1. Nhận xét chung


Họ lantanit gồm 14 nguyên tố sau lantan, có tính chất rất gần lantan, đó là
những nguyên tố 4f:
Xeri

(Ce)

Tecbi

(Tb)

Xeri

(Ce)

Tecbi

(Tb)

Prazeodim

(Pr)

Đisprosi

(Dy)

Neodim

(Nd)

Honmi

(Ho)

Prometi

(Pm)

Ecbi

(Er)

Samari

(Sm)

Tuli

(Tu)

Europi

(Eu)

Ytecbi

(Yb)

Gadolini

(Gd)

Lutexi

(Lu)

Cấu hình electron của các nguyên tử lantanit có thể được biểu diễn bằng công thức
chung sau đây:

Lớp electron

4f2-14

5s25p65d0-1

6s2

N

O

P

Do các electron cuối cùng điền vào phân lớp 4f của lớp N (lớp thứ 3 kể từ
ngoài vào), còn số electron ở lớp O (8 electron) và ở lớp P (2 electron) như nhau
(thật ra thì riêng gađolini và lutexi chứa 9 electron ở lớp O), nên tính chất hóa học
của các lantanit rất gần nhau.

Phân họ
Phân họ

Nguyên tố
Xeri

Ký
hiệu

Số
TT

Ce

58

Số oxy
hóa

Cấu hình electron
4f

5s

5p

5d

6s

2

2

6

-

2

+3,+4

Prazeodi
m

Pr

59

3

2

6

-

2

+3,+4

Nd

60

4

2

6

-

2

+3

Pm

61

5

2

6

-

2

+3

Sm

62

6

2

6

-

2

+3,+2

Eu

63

7

2

6

-

2

+3,+2

Gadolini

Gd

64

7

2

6

1

2

+3

Tecbi

Tb

65

9

2

6

-

2

+3,+4

Đisprosi

Dy

66

10

2

6

-

2

+3,(+4)

Honmi

Ho

67

11

2

6

-

2

+3

Ecbi

Er

68

12

2

6

-

2

+3

Tuli

Tm

69

13

2

6

-

2

+3,(+2)

Ytecbi

Yb

70

14

2

6

-

2

+3,+2

Lutexi

Lu

71

14

2

6

1

2

+3

Neodim
Xeri

Prometi
Samari
Europi

Phân họ
Tecbi

Phân họ xeri gồm 7 nguyên tố đầu (Ce – Gd). Theo qui tắc Hund, các ocbitan 4f
của chúng đều được điền dần 1 electron độc thân.
Phân họ tecbi gồm 7 nguyên tố còn lại (Tb – Lu), ở đây các ocbitan 4f được

điền thêm electron thứ 2:
Phân học xeri:
Ce Pr
Nd Pm

Sm

Eu

Gd

4f2

4f5

4f6

4f7

4f75d1

Phân họ tecbi:
Tb Dy Ho Er

Tm

Yb

Lu

-

4f3

4f4

-


4f7+2 4f7+3 4f7+4 4f7+5 4f7+6 4f7+7 4f145d2
Khi kích thích nhẹ, thì một trong các electron 4f chuyển sang phân lớp 5d.
Như vậy electron 5d15s2 quyết định chủ yếu tính chất của các lantanit và vì
thế các lantanit có nhiều điểm giống với các nguyên tố d của nhóm III (tức Sc, Y,
La, AC), trong đó giống nhất là với ytri và lantan.
Do có tính chất rất gần nhau, nên các lantanit họ với Sc, Y, La thành một họ
gọi là “họ các nguyên tố đất hiếm”.
Người ta còn thấy rằng bán kính nguyên tử RX và bán kính ion RX +3 của các
lantanit rất gần nhau, điều này giải thích thêm cho sự rất giống nhau trong tính chất
của các lantanit:
X

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

RX(Å)

1,18

1,16

1,15

(1,14)

1,13

1,13

1,11

RX +3+(Å)

1,034

1,013

0,995

(0,979)

0,964

0,950

0,923

X

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

RX(Å)

1,09

1,07

1,05

1,04

1,04

1,00

0,99

RX +3+(Å)

0,923

0,908

0,894

0,881

0,869

0,858

0,848

Sự tăng điện tích hạt nhân làm giảm kích thước của các nguyên tử và ion,
gây ra sự “co lantanit”.
Do bán kính nguyên tử của các lantanit giảm dần từ Ce đến Lu, nên nếu
nghiên cứu thật kỹ thì thấy tính chất kim loại giảm dần từu Ce đến Lu.
nên nếu nghiên cứu thật kỹ thì thấy tính chất kim loại giảm dần từ Ce đến Lu.

Tính chất tuần hoàn của việc điền electron vào các ocbitan 4f ( đầu tiên là
điền mỗi ocbitan một electron) gây ra sự tuần hoàn về tính chất ở bên trong họ
latanit. Ví dụ sự tuần hoàn về số oxy hóa đặc trưng chung cho cả họ lantanit là +3,
nhưng ngoài số oxy hóa +3, xeri còn có thêm số oxy hóa +4 khá bền, Pr có thêm số


oxy hóa +4 ít bền , Sm và Eu có thêm số oxy hóa +2. Sự biến đổi hóa trị vừa nêu
trong phân họ Ce-Gd được lặp lại tương tự trong phân họ Tb-Lu.
2 .Các đơn chất
Ở dạng đơn chất , các nguyên tố họ lantanit là những kim loại màu trắng
bạc, khó nóng chảy (Pr và Nd có màu hơi vàng), rèn được, có độ cứng nhỏ , có độ
dẫn điện giống Hg.
Sau đây là một vài hằng số hóa lý của chúng:
Nguyên Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
tố
d(g/cm3) 6,77
6,77
7,01
7,54
5,24
7,89
tnc(C)
804
935

1024
1080
1072
826
1312
ts(C)
3470
3017
3210
1670
1430
2830
I1(eV)
6,91
6,76
6,61
5,6
5,67
6,12
Nguyên Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
tố
d(g/cm3) 8,25
8,56
8,78

9,06
9,32
6,95
9,85
tnc(C)
1368
1380
1500
1525
1600
1824
1675
ts(C)
2480
2330
2380
2390
1720
1320
2680
I1(eV)
6,74
6,82
6,08
6,14
6,2
6,15
Qua bảng trên, thấy rằng khi chuyển từ Ce đến Lu cũng có sự biến đổi tuần
hoàn bên trong đối với các tính chất khối lượng riếng, tnc và ts,…
Giống lantan, độ hoạt động hóa học của các lantanit chỉ thua kim loại kiềm

và kiềm thổ.
Trong không khí khô , kim loại ở dạng cục khó bền. Khi đun nóng lên 200400 C,thì chúng bốc cháy ngoài không khí , tạo thành hỗn hợp oxit và nitrua.
o

Ở dạng bột, xeri tự bốc cháy ngoài khống khí ở điều kiện thường.
Các lantanit tác dụng mạnh với các halogen , khi đun nóng tác dụng được
với nitơ
, lưu huỳnh, silic, cacbon, photpho, hydro…


Chúng tạo được hợp kim với nhiều kim loại, khi đó thường tạo thành các
hợp chất giống kim loại, ví dụ: CeAl, Ce3Al, CeAg3 , CeMg, PrCu2, CeCu2, PrAl.
Trong giải điện thế , các lantanit đứng xa trước hydro nên chúng phân hủy
được nước, đặc biệt là nước nóng, tác dụng được với nhiều axit, chúng không tan
trong kiềm.
3.Các hợp chất lantanit (+3)
Các hợp chất lantanit (+3) tồn tại phổ biến dưới dạng các hợp chất bậc hai
như X2O3,XHal3,X2S3, XN, XH3 và các muối khác nhau.
Các oxit X2O3 là những bột trắng, rất khó nóng chảy, thực tế không tan trong
nước, nhưng tác dụng với nước tạo thành hydroxit X(OH)3.
Các X2O3 tan tốt trong HNO3, HCl, nhưng khi đã nung lên, thì mất hoạt tính hóa
học n( giống Al). Chúng không tác dụng với kiềm.
Các hydroxit X(OH)3 là những kết tủa vô định hình , khó tan trong nước.
Các hydroxit được điều chế bằng phản ứng trao đổi giữa muối lantanit và dung
dịch kiềm.Do bán kính ion X3+ giảm từ Ce3+ đến Lu3+ nên theo hướng này tính
bazơ của các hydroxit giảm dần: Ce(OH)3 gần với La(OH)3, còn Lu(OH)3 gần với
Sc(OH)3.
Độ bền nhiệt và độ tan của các hydroxit cũng giảm dần theo hướng trên.
Các muối lantanit (+3) tan được trong nước là clorua , nitrat , sunfat, khó tan
là sunfua, florua, photphat , cacbonat, oxalat…

Các hydrat tinh thể của lantanit (+3) có số phân tử nước khác nhau, ví dụ :
X(NO3)3.6H2O, XBr3.6H2O, X2(SO4)3.8H2O, Nd(BrO3)3.9H2O…
Các nguyên tố đất hiếm có ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:
Khả năng kết hợp với các khí rất lớn của chúng đã được sử dụng trong kỹ
thuật chân không.


Người ta thêm chúng vào các hợp kim để làm tăng cơ tính của hợp kim. Các
kim loại và hợp chất của chúng được dùng làm chất xúc tác trong tổng hợp vô cơ
và hữu cơ, dùng làm vật liệu trong kỹ thuật điện, vô tuyến điện, trong ngành năng
lượng nguyên tử.
Các oxyt, sunfua, nitrua, các bua của các latanit có nhiệt độ nóng chảy cao,
nên được dùng để chế tạo gốm chịu nhiệt.
Các latanit còn được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất các loại thủy tinh đặc
biệt.
4. Các hợp chất lantanit (+4) và (+2)
Trạng thái oxy hóa dương (+4) đặc trưng đối với Ce: CeO2, CeF4, Ce(OH)4,
Ce(ClO4)4, Ce(SO4)2…
CeO2 có màu vàng sáng, khó nóng chảy, khá trơ về mặt hóa học sau khi
nung đỏ (không tác dụng với kiềm, axit).
Ce(OH)4 thu được bằng phản ứng trao đổi trong dung dịch nước là chất kết
tủa nhầy có thành phần thay đổi CeO2. nH2O, có tính lưỡng tín: hòa tan trong axit
tạo ức cation [Ce(H2O)n]4+ màu da cam, khi nấu chảy với kiềm tạo phức anion
oxoxerat (IV):
2NaOH + CeO2 = NasCeO3 + H2O
Nói chung các muối Ce4+ không bền, bị tủy phân mạnh trong nước. Các
muối kép của Ce(+4) bền hơn, ví dụ: (NH4)2[Ce(NO3)6].2H2O.
Trong dung dịch axit các hợp chất Ce(+4) thể hiện là chất oxy hóa mạnh, ví
dụ:
2Ce(OH)4 + 8HCl = 2CeCl3 + Cl2+ 8H2O

Các nguyên tố Pr và Tb cũng tạo được hợp chất có số oxy hóa +4, nhưng các
hợp chất này đều kém bền, nên là những chất oxy hóa mạnh.


Trạng thái oxy hóa dương +2 thể hiện rõ ở Eu, Sm, Yb dưới dạng các hợp
chất oxyt XO, hyđroxyt X(OH)2, muối… Các hợp chất X(+2) giống các hợp chất
phân nhóm Ca.
Ví dụ: XO, X(OH)2 có tính bazơ, XO4 không tan trong nước…
Các hợp chất lantanit (+2) có tính khử.
5.Trạng thái tự nhiên:
Phần lớn các Ln có hàm lượng từ 10-4% đến 10-3%, các nguyên tố nặng nhất như
Tm, Yb, Lu có hàm lượng nhỏ hơn, khoảng 10-55.
Có trên 100 khoáng vật chứa các Ln, nhưng chỉ có 2 khoáng vật có ý nghĩa
thương mại như Monazit và Basnesit.
Các mỏ đát hiếm của Việt Nam được phân bố ở miền Tây Bắc và các miền khác
tổng trữ lượng khoảng 11 triệu tấn. Vùng Nậm Xe có các khoáng vật kiểu Baritcacbonat Lantanit-basnesit với quy mô lớn, có hàm lượng oxit đất hiếm cao có giá
trị công nghiệp.
6.Phương pháp điều chế:
Các kim loại lantanit được điều chế bằng cách khử các hợp chất có mức oxi hóa
+3 của chúng. Trong công nghiệp thường điện các muối halogenua khan nóng chảy
hoặc dung phương pháp nhiệt kim.
Trong phương pháp điện phân halogenua nóng chảy , người ta nấu chảy hổn hợp
lantanit clorua LnCl3 với LaCl hoặc KCl2, sau đó điện phân khi dùng catot bằng
graphit hoặc lưới thép chịu nhiệt, anot bằng thanh graphit.
Trong phương pháp nhiệt riêng người ta dùng Canxi để khử Lantanit halogenua
khan, thường là các florua hoặc clorua. Ví dụ:
2LnF3 + 3 Ca → 2Ln + 3CaF2
7.Ứng dụng:
-Trong đèn măng xông.

-Làm đá lửa.
-Điều chế các hợp kim với những tính chất đặc biệt .
-Làm các chất phụ gia trong các hợp kim.
-Trong kĩ thuật điện Sm có vai trò quan trọng nhất trong các lantanit do nó có tính
chất từ rất đặc biệt.
-Các lantanit được chế tạo pin nhiên liệu hydro.
8.Vai trò sinh học:
-Chúng thuộc các nguyên tố tạp chất được tìm thấy trong cơ thể người và động vật.
- Có một số dược phẩm trên cơ sở các phức chất của các Ln.
-Các Ln tạo thành các phức chất bền với complexon, polyphotphat,…chúng sẽ làm
thay đổi nhiều phản ứng sinh học.

V. CÁC

NGUYÊN TỐ HỌ ACTINIT
1.Nhận xét chung:

Các antinit bao gồm 14 nguyên tố từ 90Th đến 103Lr còn được gọi là các
nguyên tố 5f. Tương tự họ lantanit, actini tuy không phải nguyên tố 5f nhưng
thường được ghép với các nguyên tố actinit thành họ actinit (An).Chúng cùng nằm
chung một ô thuộc nhóm 3 của bảng tuần hoàn các nguyên tố.
Các nguyên tố actinit không có các đồng vị bền.Chỉ có Ac,Th,Pa và U là các
nguyên tố phóng xạ tự nhiên, các nguyên tố khác nhau đều được tổng hợp nhân
tạo.
Các hợp chất của các nguyên tố nữa đầu dãy với mức số oxi hóa cao như
U(VI) , Np(VII), Pu(VII) … là các hợp chất cộng hóa trị do sự chuyển dịch hoàn
toàn một lượng lớn electron từ nguyên tố này sang nguyên tố khác đòi hỏi năng
lượng quá lớn.

Th, Pa và U có cấu tạo electron và tính chất hóa học tương tự các nguyên tố
nhóm 4,5 và 6 tương ứng.Phổ hấp thụ electron và từ tính của các actinit rất phức
tạp.
2.

Các đơn chất:

Bán kính nguyên tử , nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của các actinit biến đổi
không đơn điệu vì ở mỗi nguyên tố mức độ tham gia vào sự liên kết kim loại- kim
loại của các obitan 5f, 6d,7s có thể khác nhau.
Là kim loại màu trắng khó nóng chảy, đa số các kim loại actinit phát sáng
trong bóng tối do hiện tượng phân hủy phóng xạ.
Các nguyên tố actinit là các kim loại có độ dương điện khá lớn nên hoạt
động hóa học mạnh.
Khả năng của chúng tăng theo số thứ tự nguyên tử.Các An dễ dàng phản ứng
với các nguyên tố phi kim như hydro, nito, lưu huỳnh , các halogen….đặc biệt khi
đun nóng.
Trong không khí chúng bị oxi hóa do tạo thành các màng oxi bao bọc, và tự
bốc cháy nếu ở dạng bột.
Không phản ứng với kiềm và phản ứng yếu với các axit, chúng tác dụng
tương đối nhanh với axit HCl đặc,nhưng với dd HCl loãng chỉ tác dụng với Th và
U.Th , U, Pu bị thụ động với HNO3 đặc nhưng khi thêm ion F- thì phản ứng xảy ra.
Phản ứng với nước ở nhiệt độ thường thì các hợp chất An hầu như không
xảy ra với nước nóng hoặc nước sôi phản ứng giải phóng hydro.
3.Các hợp chất của An(II):
Mức oxi hóa +2 chỉ thể hiện ở 6 nguyên tố là Am và Cf  No. Tuy nhiên chỉ
Fm(II) Và No(II) là bền trong dd nước.
4.Các hợp chất của An(III):

Actini và các nguyên tố actinit nặng (bắt đầu từ Am và Cm) có mức oxi hóa
+3 tương đối bền, trong khi đó Th, Pa, U, Np, Pu khi ở trạng thái oxi hóa +3 là các
chất khử mạnh.Các hợp chất kiểu AnX3 , An2O3, và An(OH)3 là các phức chất AnL3
không thể hiện tính khử.
Các nguyên tố U,Np, Pu và Am có tính chất hóa học giống nhau nhưng khác
nhau về độ bền tương đối của các hợp chất.
Các actinit nặng nhất có tính chất tương tự lantanit. Ví dụ: Fm và Lr có tính
chất tương tự như Lu.
Ac(III) có trong các dung dịch thu được trong quá trình xử lí nhiên liệu hạt
nhân.
5.Các hợp chất của An(IV):
Mức oxi hóa +4 đặc trưng đối với các nguyên tố từ Th đến Cm trong đó
Th(IV) bền nhất, độ bền của mức oxi hóa +4 giảm dần theo dãy actinit.
Ví dụ: Các hợp chất U có tính khử, kali pemanganat trong môi trường axit
theo phản ứng.
5U(SO4)2 + 2KMnO4 + 2H2O  5 UO2SO4 + K2SO4+ 2MnSO4 + 2 H2SO4.
4.Các hợp chất cơ kim của các actinit
Giống như các lantinit các antinit có khả năng tạo thành các hợp chất cơ
kim.
Các xyclopentadienyl của các actinit chủ yếu tồn tại ở 3 dạng [ An(C 5H5)3],
[An(ῃ C5H5)4] và dẫn xuất [An(ῃ5- C5H5)3X].
5
-

2AnCl3 + 3Be(C5H5)2  2 [An(C5H5)3] + 3BeCl2 ( ở 65oC).
6.Trạng thái tự nhiên :
Trong số 15 nguyên tố actinit chỉ có 4 nguyên tố là Ac,Th,Pa và U là tồn tại
trong tự nhiên , Ac có hàm lượng rất thấp , các nguyên tố khác đều được tổng hợp

nhân tạo chỉ có một số ít các nguyên tố có lượng vết trong quặng uran. Ac(6.10-10),
Pa(10-10) có trong quặng uran.
Th và U có hàm lượng tương tự thiếc và chì, còn Pa và Ac ít phổ biến hơn,
Th và U có hàm lượng cao.
7. Điều chế:
Các kim loại actinit được điều chế bằng phương pháp nhiệt kim hoặc điện
phân các halogen nóng chảy.
Ví dụ phản ứng nhiệt kim của các actinit:
ThO2 + 2Ca  Th + 2CaO
AcF3 + 3Li(hơi)  Ac + 3LiF
UF4 + 2Mg  U + 2MgF2
8.Ứng dụng và vai trò sinh học:
Các kim loại Th,U, Np,Pu được sử dụng trong ngành năng lượng hạt nhân.
Th được sử dụng làm lưới đèn măng xông.
Do hoạt tính phóng xạ mạnh mẽ các nguyên tố actinit là những nguyên nhân
nguy hiểm hàng đầu đối với con người và sinh vật. Các actinit có thể thay thế canxi
trong mô xương.
9.Nguyên tắc điều chế và xử lý nhiên liệu hạt nhân trên cơ sở actinit:
Nguồn năng lượng hạt nhân chủ yếu thu được từ quá trình phân chia hạt
nhân nguyên tử uran và plutoni. Ngoài ra còn nguồn năng lượng hạt nhân khác là
tổng hợp nhiệt hạch.
Quá trình phân chia hạt nhân nguyên tử của các đồng vị 233U, 235U, 239Pu,
241
Pu thành 2 hạt có số khối như nhau xảy ra dưới tác dụng của các notron được tạo
thành trong các lò phản ứng hạt nhân.


Ngoài phản ứng phân chia trong lò phản ứng hạt nhân làm việc với uran-235
còn xảy ra quá trình tích lũy các nguyên tố Np, Pu được tạo thành dưới tác dụng

của các notron hãm.