5. Cвойства

По свойствам актиноиды сходны с лантаноидами, но между ними есть и отличия. Отличие двух групп объясняется тем, что у актиноидов прерывается заполнение наружных шестой (группа 6d) и седьмой (после появления группы электронов 7s²) электронных оболочек, и при переходе от каждого предыдущего актиноида к последующему происходит (в основном, а начиная с кюрия — исключительно) заполнение f-электронов в пятой электронной оболочке. У актиноидов по аналогии с лантаноидами происходит заполнение f-слоя в четвёртой электронной оболочке.У легких актиноидов более устойчивы 6d-орбитали, а у тяжелых - 5 f.

Первое экспериментальное доказательство заполнения 5 (пятой) f-электронной оболочки в области близких к урану тяжёлых элементов было получено Э. Макмилланом и Ф. Абельсоном в 1940 году.

Радиусы ионов актиноидов, подобно ионам лантаноидов, с увеличением порядковых номеров элементов монотонно уменьшаются. Актиноиды-ионы парамагнитны, причем величина магнитной способности для обоих типов катионов одинаково изменяется в зависимости от количества f-электронов.

Наиболее наглядно свойства актиноидов можно представить в виде таблицы 4:

Таблица 4

Свойства актиноидов
Свойство	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr
Заряд ядра	89	90	91	92	93	94	95	96	97	98	99	100	101	102	103
Атомная масса	[227]	232,038	[231]	238,029	[237]	[244]	[243]	[247]	[247]	[251]	[252]	[257]	[258]	[259]	[262]
Число природных изотопов	3	1	2	3	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Наиболее долгоживущий изотоп	227	232	231	238	237	244	243	247	247	251	252	257	258	259	262
Период полураспада наиболее долгоживущего изотопа	21,8 лет	14000 млн лет	32500 лет	4470 млн лет	2,14 млн лет	8,2 млн лет	7370 лет	15,6 млн лет	1400 лет	900 лет	1,29 лет	100,5 сут	52 сут	58 мин	261 мин
Электронная конфигурация в основном состоянии	6d^17s^2	6d^27s^2	5f^26d^17s^2 или 5f^16d^27s^2	5f^36d^17s^2	5f^46d^17s^2 или 5f^57s^2	5f^67s^2	5f^77s^2	5f^76d^17s^2	5f^97s^2 или 5f^86d^17s^2	5f^107s^2	5f^117s^2	5f^127s^2	5f^137s^2	5f^147s^2	5f^146d^17s^2
Степень окисления	3	3, 4	3, 4, 5	3, 4, 5, 6	3, 4, 5, 6, 7	3, 4, 5, 6, 7	3, 4, 5, 6	3, 4	3, 4	2, 3	2, 3	2, 3	2, 3	2, 3	3
Металлический радиус, нм	0,203	0,180	0,162	0,153	0,150	0,162	0,173	0,174	0,170	0,186	0,186	—	—	—	—
Ионный радиус, нм: M^4+ M^3+	— 0,126	0,114 —	0,104 0,118	0,103 0,118	0,101 0,116	0,100 0,115	0,099 0,114	0,099 0,112	0,097 0,110	0,096 0,109	0,085 0,098	0,084 0,091	0,084 0,090	0,084 0,095	0,083 0,088
Температура, °C: плавления кипения	1050 3300	1750 4800	1572 4400	1130 3800	640 3900	640 3230	1176 2610	1340 —	1050 —	900 —	860 —	1530 —	830 —	830 —	1630 —
СЭП, B: E°(M^4+/M^0) E°(M^3+/M^0)	— −2,13	−1,83 —	−1,47 —	−1,38 −1,66	−1,30 −1,79	−1,25 −2,00	−0,90 −2,07	−0,75 −2,06	−0,55 −1,96	−0,59 −1,97	−0,36 −1,98	−0,29 −1,96	— −1,74	— −1,20	— −2,10
Окраска: [M(H2O)n]^4+ [M(H2O)n]^3+	— Бесцветная	Бесцветная Синяя	Жёлтая Тёмно-синяя	Зелёная Пурпурная	Жёлто-зелёная Пурпурная	Коричневая Фиолетовая	Красная Розовая	Жёлтая Бесцветная	Бежевая Жёлто-зелёная	Зелёная Зелёная	— Розовая	— —	— —	— —	— —