Al treilea grup de elemente cuprinde mai mult decât toate celelalte grupuri ale sistemului periodic. În special, aceasta include Sc, Y, La, Ac (Tabelul. 1 și 2). Acest grup include, de asemenea, 14 elemente №№ 58-71 în perioada 6, grupate într-o familie de lantanidă ( „lantanidelor“), precum și elemente 14 №№ 90-103 7 arătat, grupate într-o familie de actinidelor ( „actinide“).
Tabel 1. Anumite proprietăți fizice și chimice ale metalelor din grupa 3
ND din cauza toxice pentru radioactive
Scandiu (Sc) - ZD element. DI Mendeleev a prezis proprietățile sale și a numit-o „ekaborom“. Sc 0,1-0,3% aditiv crește rezistența și rezistența termică aliajelor de aluminiu de 3-4 ori, mai mult decât atât, ele dobândesc capacitatea de a suda. Aceste aliaje sunt utilizate pe scară largă în construcția de avioane, rachete, trenuri de mare viteză și mașini. Datorită rezistenței radiații, acestea sunt utilizate în construcția de reactoare nucleare. Țevi de Al-Mg-Sc aliaj foarte rezistent la coroziune, este de mai multe ori din oțel ușoare și mai ieftin.
Sc considerat toxicitate scăzută, dar presupuse a fi cancerigene. Stabil izotop 45 5c sunt utilizate în studii RMN.
Ytriu (Y) - element 4d - cred low-toxic, deși sugerează carcinogenicitate. izotop stabil 89 Y utilizat în studiile RMN. În industrie este utilizat în fosforescente pentru televizor color, aliaje speciale, supraconductori și filtre cu raze X.
Lantan (La) - 5F elemente - cred toxicitate redusă. izotop stabil 139 La este utilizat în studiile RMN și ca un marker biologic pentru Ca. În industria de lantan este utilizat în bucătăria de ochelari optice. La - primul element al grupului constând din 15 elemente (№№ 57-71).
Toate acestea sunt metale alb-argintiu culoare. Lantanidelor fenomen ciudat de „contracție lantanidelor“, adică reducerea razelor atomice si ionice de La Lu. Este explicat prin faptul că scutul slab f electronii sunt situate în apropierea nucleului. Odată cu creșterea taxa, acestea sunt atrași de ea mai puternic, „comprimat“.
Unii cercetători au izolat două subfamilii lantanide: 8 elemente de lumină din La Gd pentru a forma o subfamilie Ce ceriu. 7 grele (de la Tb la Lu) formează un terbiu subfamilie. Aceste subfamilii difera de cinetica de trecere prin elementul de corp, diferența poate ajunge la 40%. Aceasta a provocat un puternic hidroxizi alcalini ale elementelor proprietăți ușoare în comparație cu greu. În general, lantanidelor biokinetics sunt similare cu elemente ale subgrupe (Al, Ga), care pot fi atribuite grupei 13.
Toate lantanide formează compuși coordinativi cu stări de oxidare ușor variabile de 1 la 7, dar sunt ionii cele mai comune trivalenți pentru ei. Complexe COP lantanide cu liganzi organici sunt toxici. Atunci când se injectează în sărurile corpului ei formează rapid compuși greu solubili, în principal - fosfați și hidroxizi, prin urmare absorbit din tractul gastrointestinal și ale tractului respirator slabit. Lantanidelor depozitat în principal în ficat și oase scheletice. Cu toate acestea, sub formă de compuși complecși cu acid citric, acid lactic și EDTA sunt absorbite rapid și depozitate în oase și țesuturi. Lantanidelor sunt afișate foarte lent, pe parcursul mai multor ani.
Activitatea biologică a lantanida depinde de capacitatea ionilor lor de a concura cu ionii metalelor de tranziție 3d (Mn, Co, Cu, Zn), precum și Ca și Mg. Acest lucru se datorează similitudinii razelor ionice; Cu toate acestea, constantele de stabilitate ale lantanida de mai sus. Datorită ionului înlocuirea elementelor esențiale atunci când lantanide ingerată inhiba enzimele de schimb de Ca. ATP, ADP, acizi nucleici (NA), care provoacă o stare de energie tulburare și metabolismul acizilor nucleici. lantanidelor sange legat aproape complet proteine, provocând o violare a metabolismului lor. Organul țintă este ficatul pentru ei, în special, sistemul său mitocondriale. Histologic, in ficat tesutul se dezvolta degenerare gras în reticulul endoplasmatic (ER) este crescut numărul de tancuri dezintegrează ribozomi.
Vom descrie cele 14 lantanide rămase:
Ceriu (Ce) № 58 - numită după planeta minoră Tsetsera. Metal cu reactivitate ridicată. Familia cea mai larg distribuite de elemente. Utilizat la fabricarea sticlei, a ceramicii și a aliajelor.
Praseodim (Pr) № 59 (din prasios grecești didymos -. «Twin verde") - un metal moale maleabil. Folosit în aliaje pentru magneți permanenți în pahare optice.
Neodim (Nd) № 60 (de la Neos didymos grecești -. «New Twin") - este folosit în aliaje pentru magneți permanenți în pahare optice și glazuri. Aliaje cu Ge. Sc. Si si Gd sunt fundamentul tehnologiei laser și producția unei noi generații de calculatoare.
Promețiu (Pm) № 61 (din numele grecesc Prometheus.) - un metal radioactiv. Este folosit în baterii miniaturale speciale.
Samariu (Sm) № 62 - din numele mineralului "Samara". Folosit pentru producerea de magneți permanenți, reactivi organici, ochelari speciali, catalizatori, ceramică, și în electronică.
Europiu (EU) № 63 - numit în onoarea Europei. O rară și mai reactivă, metal moale. Folosit pentru fabricarea filmelor supraconductoare.
Gadolinium (Gd) № 64 - numit după chimist finlandez J. gadoliniu. Este folosit la fabricarea de magneți, Refractare, în electronică, pentru radiografierea de neutroni în aliaje pentru fabricarea recordere magnetooptic, în tehnologia cu laser.
Terbiu (Tb) № 65 - de la numele "itterbita" mineral. cele mai multe lantanidelor rare. Acesta este utilizat în dispozitive cu semiconductori și lasere.
Disprosiu (Dy) № 66 (din dysprositos greacă - «obținută cu dificultate") - un metal reactiv, solid reacționează violent cu apa. Este folosit în aliaje pentru fabricarea magneților.
Holmium (Ho), numărul 67 (din Holmia Latină - Stockholm) - este utilizat pentru a concentra toxinele din campuri magnetice.
Erbiu (Er) numărul 68 - este numit după orașul Ytterby (Suedia). Aliajul de titan utilizat pentru fabricarea sticlei absorbant radiației IR.
Tuliu (Tm), numărul 69 (numit după Thule - vechi nume scandinav) - cele mai rare a elementelor lantanide este radioactiv. Acesta este uneori folosit ca sursă de radiații în echipament cu raze X portabil.
Yterbiu (din Yb) Numărul 70 (numit ca Tb din numele „itterbita“ mineral.) - este utilizat în senzorii tensiunii normale.
Lutețiu (Lu) № 71 (de la Lutetia Latină - Paris) - foarte greu și foarte grele de metal rar. Acesta este folosit doar în cercetare.
Actiniu (Ac) - 6f este un element - este considerat a fi toxic datorită radioactivitate, deși în forma sa naturală nu a fost găsit în natură.
Urmatoarele 14 elemente Perioada 7 - actinide ( „după actiniu„) - au proprietăți similare. Toate acestea, și izotopii lor sunt radioactive. Prin urmare, efectul lor asupra organismului este determinată în principal de radiații ionizante. Cu toate acestea, în cazuri de intoxicație acută care poate fi obținut în cantități relativ mari izotopilor 232 Th. 238 U. 237 Np. 238 Rea. care au o radioactivitate relativ scăzută și timp de înjumătățire mare, în mare parte efect dăunător nu se datorează radiațiilor, și toxicitatea chimică.
Nivele de energie de proximitate 5f, 6d și 7s subshell cauze mai mult de lantanide, numărul de grade de oxidare. Cele mai frecvente ionii 3-valent, dar Pu și Th ioni tipice 4-valent, pentru Np - 5 valență la U - 6-valent. Ca lantanide, actinide formează ușor compuși complecși, în special carbonați și fosfați. In diferite grade de oxidare sunt, la fel ca lantanide, se leaga de proteinele din sange. efectul toxic al ambelor familii este de asemenea similară. Când otrăvire afectează ficatul și rinichii. Ficatul este transportul transmembranar rupt, colaps hepatocite lizozomi de hidroliză. Rinichii sunt nefroni deteriorate. țintele actinidelor sunt straturile de suprafață ale osului din cauza dimensiunii mari a ionilor, ei nu pot penetra osul și înlocuiți-l Ca. Straturile de suprafață ale complecșilor parțial sorbită cu elemente de sânge transferinei elemente legate parțial hidroxilapatite pentru a forma complecși stabili. Cu toate acestea, mulți dintre acești complecși este supus resorbție și re-intră în sânge. Prin urmare, eliminarea elementelor din organism este bifazică.
Aici sunt cele 14 actinide rămase:
Toriu (Th) Numărul 90 (numit pentru Thor - zeul nordic al războiului) - slab radioactive grele; metal pur este moale și flexibil, dar aliaje pot fi foarte greu, de exemplu, cu Mg. Este folosit în materiale fotorefractive, pile de combustibil nuclear, membrane etanșe la gaze. 30 izotopi cunoscuți ai metalului. Chiar și-chiar izotop (chiar și numărul de protoni și neutroni) 232 Th nu este capabil să împartă neutronilor termici și să fie de combustibil nuclear. Dar neutronilor termici captura este convertit în U 233 conform schemei: 232 Th + n → 233 Th - (β-) → 233 Ra - (β-) → 233 U. Ultima metodă similară diviziunii 235 U și 239 Pu. care este foarte promițătoare pentru dezvoltarea energiei nucleare (ciclul de combustibil uraniu-toriu). Un astfel de ciclu furnizează deșeuri mult mai puțin radioactive decât uraniu reactor convențional. Th ca rezervele generale sunt de 3-4 ori mai mare decât stocurile de U din scoarța terestră, energia nucleară folosind Th să fie în măsură să furnizeze putere timp de sute de ani omenirea.
Protactiniu (Pa) № 91 (din protos greacă - prima) - conținute într-un combustibil nuclear uraniu folosit în industrie este mică.
Uranus (U) numarul 92 (numit după planeta Uranus) - maleabil, metal ductil. Este utilizat drept combustibil nuclear în reactoare și izotopul 235 U - pentru a face arme nucleare. Compușii tipici în stare de oxidare +6. Formulare un UO2 tip sare (NO3) 2 cu ioni de uranil, UO2 2+ oksofosfatnye grup poate lega ADN si ATP, albumina, globulinele și sânge transferinei. În acest caz, glicerofosfați ATP și alți metaboliți fosforilate scindat ușor grupări fosfat, ceea ce duce la o scădere bruscă a transportului transmembranar. hidroxizi polimerici excretate leucocite și celule reticuloendoteliale ale ficatului, splinei și rinichilor; lizozomii acestor celule sunt distruse din cauza actinidelor radioactive. Din organite deteriorate hidrolază alocate, prin urmare, se dezvoltă în autoliza hepatocitele ficatului. metabolizarii de uraniu în organism este prin aceleași mecanisme ca lantanide.
Elementele cu număr atomic de 93 sau mai mult (elemente Transuranice) nu apare în natură. Ele sunt produse în mod artificial prin reacții nucleare. Primele două sunt obținute prin bombardament cu 238 neutroni U. 239 U format descompunându care emit p raze și formând un 239 Np. Ultima cu emisie de descompunere β-radiație și formarea de 239 Pu.
Neptunium (din Np) numarul 93 (numit după planeta Neptun) - este produsă din combustibil nuclear uraniu.
Plutoniu (Pu), numărul 94 (numit după planeta Pluto) - este produsă din combustibil nuclear uraniu. Folosit ca o sursă compactă de energie, combustibil nuclear și la fabricarea armelor nucleare.
Americiu (Am) № 95 (de la numele Americii Continent) - obținut prin bombardament cu neutroni de 239 Pu.
Curiul (Cm) Numărul 96 (numit Pierre et Kyuri Marii) - obținut prin bombardament cu neutroni sub forma de 239 Pu 242 Cm și 244 Cm.
Berkeliu (Bk) № 97 (din limba engleză numele Berkeley University) - se obține prin bombardament cu neutroni sub forma de 239 Pu 249 Bk.
Californiului (Cf) № 98 (de la numele statului California) - se obține prin bombardament cu neutroni sub forma de 239 Pu 249 și 252 Cf Cf. Ultimul izotop folosit pentru radioterapie a cancerului.
Majoritatea elementelor cu număr atomic 99 și mai mari au fost obținute prin bombardarea particule grele, de exemplu, 12 C sau 14 N.
Einsteiniu (Es) № 99 (numit dupa Alberta Eynshteyna) - este obținut prin bombardarea 238 U 14 N nuclee într-o 248 de Es.
Fermiu (FM), numărul 100 (numit dupa Enrico Fermi) - este un interes pur științific.
Mendeleviu (Md) № 101 (denumit după Dmitri Mendeleev) - se obține într-o cantitate de mai mulți atomi când bombardate 253 Es alfa-particule [4He].
Nobel (nr) № 102 (numit după Alfred Nobel) - se obține într-o cantitate de mai mulți atomi când bombardate 246 Cm nuclei 12 C.
Lawrenciu (Lr) № 103 (numit după Ernest O. Lawrence) - se obține într-o cantitate de mai mulți atomi când bombardate 252 Cf nuclei 11.
preparat Artificial câteva elemente transuraniene. Conform practicii stabilite, acestea sunt plasate într-un număr de actinidelor, deși multe dintre proprietățile fizice ale acestor elemente chimice și din cauza numărului mic de atomi cunoscuți.
Kurchatov (Ki) № 104-260 izotop produs în 1964 la Dubna și numit după Igor Kurchatov. Izotop 257 observate în 1969 și numit în onoarea lui Rutherford rutherfordiu. IUPAC a propus pentru a apela acest element unnilquadium (ne-zero-quadium - din greacă și latină a denumirilor 1-0-4 ..). S-a obținut într-o cantitate de câteva mii de atomi la bombardament Cf 249 12 nuclee C.
Nielsbohrium (Ns) № 105 - 260 și 261 izotopi obținute în 1967 la Dubna. În 1970, izotopul 260 observate la Berkeley și sa oferit să-l cheme hahniit în onoarea lui Otto Gana. IUPAC a propus să-l numim unnilpentium (ne-zero-pentium - din greacă și latină a denumirilor 1-0-5 ..). S-a obținut într-o cantitate de mai mulți atomi când bombardate 249 Cf nuclei 15 N.
bioneorganika Medical. GK oaie