Mengapakah lantanida dan aktinida terletak di bahagian bawah jadual berkala?

Tempat sebenar kedudukannya

Ikuti nombor atom merentasi kala 6: sesium (55), barium (56), kemudian lompatan kepada hafnium (72). 15 unsur daripada lantanum (57) hingga lutetium (71) mengisi ruang itu. Kala 7 mempunyai ruang yang sama antara radium (88) dan rutherfordium (104), yang diisi oleh 15 unsur daripada aktinium (89) hingga lawrensium (103).

Banyak jadual menandakan tempat itu dalam kumpulan 3 dengan penanda yang berlabel 57–71 atau 89–103. Jika kedua-dua baris itu digelongsorkan ke tempatnya, kala 6 dan 7 masing-masing akan mengandungi 32 unsur, dan jadual akan mempunyai 32 lajur dan bukannya 18. Susun atur lebar ini dipanggil jadual berkala bentuk panjang atau jadual berkala 32 lajur.

Blok f

Lantanida dan aktinida membentuk blok f. Merentasi baris ini, elektron terutamanya ditambah ke subpetala f yang terletak dua petala di bawah petala paling luar: 4f bagi lantanida dan 5f bagi aktinida. Subpetala f memuatkan 14 elektron, itulah sebabnya blok f selebar 14 lajur.

Setiap baris menyenaraikan 15 unsur, satu lebih banyak daripada 14 lajur blok f. Hal ini kerana kedua-dua lantanum dan lutetium dikira sebagai lantanida, dan kedua-dua aktinium dan lawrensium sebagai aktinida, sedangkan hanya satu daripada setiap pasangan yang benar-benar tergolong dalam kumpulan 3. Ahli kimia masih berdebat tentang pasangan yang mana satu.

Oleh sebab elektron tambahan itu terletak jauh di dalam atom, elektron paling luar hampir tidak berubah merentasi setiap baris. Setiap lantanida berakhir dengan 6s²; neodimium, sebagai contoh, ialah [Xe] 4f⁴ 6s². Itulah sebabnya lantanida sangat serupa antara satu sama lain dari segi kimia dan sangat sukar dipisahkan.

Lantanida

Lantanida, bersama-sama skandium dan itrium, sering dipanggil unsur nadir bumi. Walaupun namanya begitu, kebanyakannya tidak terlalu jarang dalam kerak Bumi; ia hanya tersebar dan sukar dipisahkan antara satu sama lain.

Kebanyakannya ialah logam lembut berwarna keperakan yang lazimnya membentuk ion +3. Banyak daripadanya penting kepada teknologi moden: neodimium digunakan dalam magnet kekal yang kuat untuk motor, fon kepala dan turbin angin, samarium dalam magnet samarium–kobalt yang tahan haba, europium dalam fosfor skrin dan lampu, dan gadolinium dalam agen kontras untuk imbasan MRI. Merentasi siri itu, atom mengecil sedikit, daripada 240 pm bagi lantanum kepada 221 pm bagi lutetium dalam data laman ini, kesan yang dipanggil pengecutan lantanida.

Aktinida

Semua aktinida bersifat radioaktif. Hanya torium dan uranium yang terdapat dalam jumlah besar di alam semula jadi. Aktinium dan protaktinium wujud dalam kuantiti surih dalam bijih uranium dan torium, begitu juga surih neptunium dan plutonium, tetapi hampir semua unsur selepas uranium dihasilkan dalam reaktor nuklear atau pemecut zarah.

Uranium dan plutonium ialah bahan api kuasa nuklear, dan amerisium-241 digunakan dalam banyak alat pengesan asap di rumah. Aktinida menunjukkan julat cas yang lebih luas daripada lantanida: uranium, sebagai contoh, boleh menjadi +3, +4, +5 atau +6. Aktinida yang paling berat, seperti nobelium dan lawrensium, hanya pernah dihasilkan dalam jumlah yang sangat kecil.

Membacanya pada jadual

Apabila anda mencari sesuatu lantanida atau aktinida, ingatlah bahawa kalanya ialah 6 atau 7 walaupun ia dicetak dalam baris yang lebih rendah. Neodimium (60) berada dalam kala 6, dan uranium (92) berada dalam kala 7. Banyak jadual membiarkan nombor kumpulan kosong bagi unsur ini, kerana lajur blok f bukan sebahagian daripada 18 kumpulan yang bernombor.

Cara pantas untuk mengingati julatnya: baris lantanida bermula tepat selepas barium (56) dan baris aktinida tepat selepas radium (88), dua logam kumpulan 2 di bahagian bawah lajurnya.