Los actínidos. ¿QUÉ SON LOS ACTÍNIDOS? Al igual que los lantánidos, los actínidos son 15 elementos químicos que comparten características comunes, por.

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1 los actínidos

2 ¿QUÉ SON LOS ACTÍNIDOS? Al igual que los lantánidos, los actínidos son 15 elementos químicos que comparten características comunes, por las cuales son clasificados en una categoría especial en la parte baja de la Tabla periódica.

3 CARACTERÍSTICAS Se ubican en el periodo 7 de la tabla periódica. Abarcan 15 elementos, del 89 al 103. Comparten la estructura del Actinio. Los electrones que aumentan en cada elemento, lo hacen principalmente en el nivel energético 5f, que es menos reactivo químicamente. También se les llama tierras raras, porque en estado natural siempre están combinados formando óxidos. Los elementos más pesados, a partir del Curio, se han producido en el laboratorio, ya que no existen en la naturaleza. Aunque tienen valencias variables, la mayoría tiene valencias +3 y +4. Conforme aumenta su número atómico, disminuye su radio. Todos son radioactivos.

4 Tipos de actínidos

5 1.Actinio (Ac). Número atómico 89 Peso atómico: 227 Estado: Sólido Aspecto: metálico blando, brilla en la oscuridad Valencias: +3 Punto de fusión: 1050° C Punto de ebullición: 3198° C

6 El actinio se descubrió en 1899 por el químico francés André Louis Debierne. Su nombre procede del griego 'aktinos' que significa radiante o rayo. Es un metal radioactivo blando, que reluce en la oscuridad. Su actividad es 150 veces superior a la del radio y se aplica esporádicamente en el análisis de trazas de minerales (el llamado análisis de activación). Fue descubierto en investigaciones independientes en 1899 y 1902. Es un elemento de alto nivel radioactivo,

7 UTILIDADESDAÑOS QUE PROVOCA por lo que sus usos son principalmente de investigación, como emisor de protones. También se usa en medicina, para radioterapia, produciendo un isótopo de bismuto que reacciona con algunas células cancerígenas. debido a su nivel de radiación, una sobre exposición o alguna exposición accidental puede provocar que la radiación afecte las células del sistema inmunológico, destruyéndolas.

8 2.Torio (Th) Descubridor: Jöns Berzelius. Lugar de descubrimiento: Suecia. Año de descubrimiento: 1829. Origen del nombre: Procede de "Thor", el Dios de la guerra en la mitología escandinava. Obtención: El elemento se descubrió investigando un mineral de color negro encontrado en Noruega. El mineral se conoce ahora como torita y es mayoritariamente ortosilicato de torio, ThSiO4.

9 Número atómico 90 Peso atómico: 232 Estado: Sólido Aspecto: Metálico, gris plateado. Valencias: +3, +4 Punto de fusión: 1756° C Punto de ebullición: 47.88° C Torio (Th)

10 Como se obtiene Se obtiene mediante reducción del óxido de torio (IV) con calcio. Mediante electrólisis de dicloruro de torio anhidro fundido con una mezcla de cloruros de sodio y potasio. Por reducción del tetracloruro de torio con un metal alcalino.

11 UTILIDADES Sus óxidos se usan en la industria combinados con tungsteno, para hacer filamentos de focos incandescentes, y combinado con Wolframio, para reducir la temperatura de fusión y ebullición en algunos procedimientos de soldadura, principalmente el procedimiento Tig (gas inerte de tungsteno) y GTAW (soldadura de arco de gas de tungsteno). En cuanto a sus propiedades radioactivas, se usa principalmente como emisor de partículas alfa. El óxido de torio se emplea como catalizador en: conversión de amoniaco en ácido nítrico, craqueo de petróleo y producción de ácido sulfúrico. También se emplea en crisoles de alta temperatura en laboratorio debido a su elevado punto de fusión. Asimismo, se utiliza en lentes de alta calidad de cámaras e instrumental científico, ya que posee un alto índice de refracción y una baja dispersión.

12 3.Protactinio (Pa) Descubridor: Otto Hahn, Lise Meitner. Lugar de descubrimiento: Alemania, Inglaterra. Año de descubrimiento: 1917. Origen del nombre: Inicialmente se denominó "protoactinio" ("progenitor del actinio"), ya que al descomponerse radiactivamente el isótopo 231Pa se obtenía el actinio. Posteriormente se llamó protactinio. Obtención: En 1917 se rastreaba el elemento 91 y se confirmó su predicción. Hahn y Meitner descompusieron el mineral pechblenda con ácido caliente para separar sus elementos. Después de haber quitado las trazas de radio y de otros elementos radiactivos conocidos, encontraron un residuo radiactivo que demostró ser el elemento 91. Se vio que se desintegraba hasta el actinio.

13 Protactinio (Pa) Número atómico 91 Peso atómico: 231 Estado: Sólido blando Aspecto: Metálico, blanco plateado Valencias: +3, +4, +5, +2 Punto de fusión: 18840° C Punto de ebullición: 4027° C Como se obtiene: Calentando eléctricamente el pentayoduro de protactinio a alto vacío. sus usos: están limitados a la investigación científica.

14 4.Uranio (U) Descubridor: Martin Klaproth. Lugar de descubrimiento: Alemania. Año de descubrimiento: 1789. Origen del nombre: Nombrado posteriormente al descubrimiento del planeta "Urano". Obtención: En 1789, Klaproth reconoció un elemento desconocido hasta entonces en la pechblenda e intentó aislarlo. fue aislado por primera vez por Eugene Peligot en 1841, mediante reducción del cloruro de uranio (IV) anhidro con potasio. La radiactividad natural del uranio no fue apreciada hasta 55 años después cuando en 1896 la detectó Henri Becquerel.

15 Uranio (U) Número atómico 92 Peso atómico: 238 Estado: Sólido Aspecto: Metálico grisáceo Valencias: +6, +5, +4, +3 Punto de fusión: 1132° C Punto de ebullición: 4131° C. Como se obtiene Se prepara reduciendo haluros con metales alcalinos o alcalino- térreos. Se produce por electrólisis de tetrafluoruro de uranio disuelto en una mezcla fundida de cloruro cálcico y cloruro sódico. Mediante reducción de los óxidos de uranio con calcio, aluminio o carbono.

16 Sus Usos Combustible nuclear. A partir de 238U (no fisionable) puede obtenerse plutonio (fisionable) en reactores nucleares. Datación de minerales que contienen uranio, basándose en la serie natural de desintegración del 238U a 206Pb. Así se ha determinado la edad de la Tierra y del sistema solar. Se emplea como combustible para generar energía eléctrica mediante fisión nuclear. Construcción de explosivos nucleares. Se utiliza como blanco de rayos X para producir rayos X de alta energía. El nitrato de uranio se emplean como tóner fotográfico, pues los cristales de nitrato presentan luminiscencia provocada por choque. El acetato de uranio se usa en química analítica. Las sales de uranio se utilizan para producir vidrios y esmaltes amarillos, naranjas y negros.

17 Su forma más estable es el isótopo 238, que tiene un periodo de descomposición muy largo, y no es fácilmente modificado al ser bombardeado con protones. Como combustible nuclear, se usa principalmente el isótopo 235. Éste isótopo tiene además la característica de producir una reacción de fisión en cadena. Cuando el material radioactivo tiene poca cantidad de Uranio empobrecido, el cual ha sido usado para fabricar balas que mucho tiempo después de haber sido disparadas siguen teniendo efectos de contaminación radioactiva de las tierras, el agua y los alimentos. También produce cáncer en las personas que fueron heridas, manejaron o tuvieron contacto con esos proyectiles. La bomba atómica de Hiroshima era una bomba de uranio.

18 5.Neptunio (Np) Descubridor: Edwin McMillan, P.H. Abelson. Lugar de descubrimiento: USA. Año de descubrimiento: 1940. Origen del nombre: Por el planeta "Neptuno" y por el Dios romano Neptuno. Obtención: El neptunio fue el primer elemento artificial transuránido (después del uranio) de la serie de los actínidos. Se descubrió por McMillan y Abelson en Berkeley, California, bombardeando uranio con neutrones producidos en un ciclotrón.

19 Neptunio (Np) Número atómico 93 Peso atómico: 237 Estado: Sólido Aspecto: Metálico brillante Valencias: +5 (la más estable) +3, +4, +6, +7 Punto de fusión: 637° C Punto de ebullición: 4000° C

20 Como se obtiene Usos se produce por reducción del trifluoruro de neptunio con vapor de bario o de litio a 1200 ºC. Como subproducto de la obtención de plutonio en reactores nucleares. El isótopo 237Np es un componente en los instrumentos de detección de neutrones Es un elemento radioactivo, sintético, obtenido por primera vez en 1940, después de bombardear Uranio. Posteriormente se han encontrado cantidades muy pequeñas en yacimientos de Uranio. Sin embargo, se obtiene principalmente como subproducto de la fabricación del isótopo de plotonio 239.

21 6.Plutonio (Pu) Descubridor: Glenn Seaborg, J.W. Kennedy, E. McMillan, A.C. Wahl. Lugar de descubrimiento: USA. Año de descubrimiento: 1940. Origen del nombre: Por el planeta "Plutón" y por el Dios romano de la muerte. Obtención: Es el segundo de los elementos transuránidos en ser sintetizado. Lo obtuvieron bombardeando uranio con deuterones en el ciclotrón de Berkeley.

22 Plutonio (Pu) Número atómico 94 Peso atómico: 244 Estado: Sólido Aspecto: Metálico, blanco plateado Valencias: +4 (la más estable), +6, +5, +3 Punto de fusión: 639° C Punto de ebullición: 3232° C

23 Usos Se emplea como explosivo en armas nucleares y en la industria nuclear, debido a que es fácilmente fisionable con neutrones. El isótopo 238Pu se ha utilizado en las misiones Apolo como fuente de los sismógrafos y de otros equipos de la superficie lunar. Fue producido en 1940, y al igual que el uranio, su isótopo 239 tiene la característica de que al ser bombardeado produce una reacción en cadena, que desprende gran cantidad de energía. Esta característica fue usada para hacer las bombas atómicas que lanzaron los Estados Unidos sobre la población de Japón. La bomba lanzada sobre Nagazaki era una bomba de Plutonio.

24 7.Americio (Am) Descubridor: Glenn Seaborg, Ralph James, L. Morgan, Albert Ghiorso. Lugar de descubrimiento: USA. Año de descubrimiento: 1944. Origen del nombre: De la palabra inglesa "America", en honor al lugar donde fue descubierto. Obtención: El isótopo 241Am fue identificado por Seaborg, James, Morgan y Ghiorso en 1944 en el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, producido como consecuencia de sucesivas reacciones de captura neutrónica por isótopos de plutonio en un reactor nuclear.

25 Americio (Am) Número atómico 95 Peso atómico: 243 Estado: Sólido Aspecto: Metálico, blanco plateado Valencias: +3 (principal), +7, +6, +5, +4, +2 Punto de fusión: 1176° C Punto de ebullición: 2607° C

26 Usos El isótopo 241Am se emplea como fuente portátil para radiografía gamma. Se utiliza en la industria como medidor del grosor de vidrios. Se usa como fuente de ionización de detectores de humos. Este elemento se descubrió en 1944, al bombardear Plutonio con neutrones dentro de un reactor nuclear, procedimiento por lo que su descubridor obtuvo la patente, así como la del elemento. Es un elemento que en condiciones normales emite rayos gamma, por lo que usó como fuente portátil para hacer radiografías. También se usó antiguamente en algunos detectores de humo, que aunque la cantidad de americio no era peligrosa para la salud, eran más caros y fueron retirados del mercado.

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