Un elemento del período 7 es uno de los elementos químicos de la séptima fila (o período ) de la tabla periódica de los elementos químicos . La tabla periódica está dispuesta en filas para ilustrar tendencias recurrentes (periódicas) en el comportamiento químico de los elementos a medida que aumenta su número atómico: se comienza una nueva fila cuando el comportamiento químico comienza a repetirse, lo que significa que los elementos con comportamiento similar caen en la misma tabla periódica. columnas verticales. El séptimo período contiene 32 elementos, empatado en mayor cantidad con el período 6 , comenzando con francio y terminando con oganesson , el elemento más pesado descubierto actualmente. Como regla general, los elementos del período 7 llenan primero sus capas 7s , luego sus capas 5f, 6d y 7p en ese orden, pero hay excepciones, como el uranio .
Todos los elementos del período 7 son radiactivos . Este período contiene los actínidos , que incluyen el plutonio , el elemento natural con el núcleo más pesado; [1] [nota 1] los elementos posteriores deben crearse artificialmente. Si bien los primeros cinco de estos elementos sintéticos ( americio a einstenio ) ahora están disponibles en cantidades macroscópicas , la mayoría son extremadamente raros y solo se han preparado en cantidades de microgramos o menos. Los últimos elementos transactínidos sólo se han identificado en laboratorios en lotes de unos pocos átomos a la vez.
Aunque la rareza de muchos de estos elementos significa que los resultados experimentales no son muy extensos, sus tendencias periódicas y grupales están menos definidas que en otros períodos. Mientras que el francio y el radio muestran propiedades típicas de sus respectivos grupos, los actínidos muestran una variedad mucho mayor de comportamiento y estados de oxidación que los lantánidos . Estas peculiaridades se deben a una variedad de factores, incluido un alto grado de acoplamiento espín-órbita y efectos relativistas, causados en última instancia por la muy alta carga eléctrica positiva de sus masivos núcleos atómicos . La periodicidad se mantiene principalmente a lo largo de la serie 6d y también se predice para moscovium ylivermorium , pero se predice que los otros cuatro elementos 7p, nihonium , flerovium , tennessine y oganesson , tendrán propiedades muy diferentes de las esperadas para sus grupos.
(?) Predicción
(*) Excepción a la regla Madelung .
En muchas tablas periódicas, el bloque f se desplaza erróneamente un elemento hacia la derecha, de modo que el lantano y el actinio se convierten en elementos del bloque d, y Ce-Lu y Th-Lr forman el bloque f, rompiendo el bloque d en dos muy porciones desiguales. Este es un vestigio de las primeras mediciones erróneas de las configuraciones electrónicas. [4] Lev Landau y Evgeny Lifshitz señalaron en 1948 que el lutecio no es un elemento del bloque f, [5] y desde entonces la evidencia física, química y electrónica ha apoyado abrumadoramente que el bloque f contiene los elementos La–Yb y Ac–No, [4] [6] como se muestra aquí y respaldado por los informes de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada que datan de 1988 [6] y 2021. [7]
El francio y el radio constituyen los elementos del bloque s del séptimo período.
El francio (Fr, número atómico 87) es un metal altamente radiactivo que se descompone en astato, radio y radón . Es uno de los dos elementos menos electronegativos , siendo el otro el cesio . Como metal alcalino , tiene un electrón de valencia . El francio fue descubierto por Marguerite Perey en Francia (de donde el elemento toma su nombre) en 1939. [8] Fue el último elemento descubierto en la naturaleza , y no por síntesis. [nota 2] Fuera del laboratorio, el francio es extremadamente raro, con trazas encontradas en minerales de uranio y torio , donde el isótopo francio-223 se forma y desintegra continuamente. En un momento dado, existen tan solo 20 a 30 g (una onza) en toda la corteza terrestre ; los demás isótopos son enteramente sintéticos. La mayor cantidad producida en el laboratorio fue un grupo de más de 300.000 átomos. [9]
El radio (Ra, número atómico 88) es un metal alcalinotérreo de color blanco casi puro , pero se oxida fácilmente y reacciona con nitrógeno (en lugar de oxígeno) al exponerse al aire, volviéndose de color negro. Todos los isótopos del radio son altamente radiactivos ; el isótopo más estable es el radio-226 , que tiene una vida media de 1601 años y se desintegra formando gas radón . Debido a tal inestabilidad, el radio es luminiscente y brilla con un azul tenue. El radio, en forma de cloruro de radio , fue descubierto por Marie y Pierre Curie en 1898. Extrajeron el compuesto de radio de la uraninita y publicaron el descubrimiento en la Academia de Ciencias de Francia cinco días después. El radio fue aislado en su estado metálico por Marie Curie y André-Louis Debierne mediante la electrólisis del cloruro de radio en 1910. Desde su descubrimiento, ha dado nombres como radio A y radio C 2 a varios isótopos de otros elementos que son productos de desintegración. de radio-226. En la naturaleza, el radio se encuentra en los minerales de uranio en cantidades tan pequeñas como un séptimo de gramo por tonelada de uraninita . El radio no es necesario para los organismos vivos y es probable que se produzcan efectos adversos para la salud cuando se incorpora a procesos bioquímicos debido a su radiactividad y reactividad química.
La serie actínido o actinoide ( nomenclatura IUPAC ) engloba los 15 elementos químicos metálicos con números atómicos del 89 al 103, del actinio al lawrencio . [11] [12] [13] [14]
La serie de actínidos lleva el nombre de su primer elemento actinio. Todos los actínidos menos uno son elementos del bloque f , correspondientes al llenado de la capa electrónica 5f ; lawrencium, un elemento del bloque D , también se considera generalmente un actínido. En comparación con los lantánidos , que también son en su mayoría elementos del bloque F , los actínidos muestran una valencia mucho más variable .
De los actínidos, el torio y el uranio se encuentran naturalmente en cantidades sustanciales y primordiales . La desintegración radiactiva del uranio produce cantidades transitorias de actinio , protactinio y plutonio , y ocasionalmente se producen átomos de neptunio a partir de reacciones de transmutación en minerales de uranio . Los otros actínidos son elementos puramente sintéticos , aunque los primeros seis actínidos después del plutonio se habrían producido en Oklo (y hace mucho que se desintegraron), y es casi seguro que el curio existió anteriormente en la naturaleza como un radionucleido extinto . [11] [15] Las pruebas nucleares han liberado al medio ambiente al menos seis actínidos más pesados que el plutonio ; El análisis de los restos de la explosión de una bomba de hidrógeno en 1952 mostró la presencia de americio , curio , berkelio , californio , einstenio y fermio . [dieciséis]
Todos los actínidos son radiactivos y liberan energía tras la desintegración radiactiva; El uranio y el torio naturales y el plutonio producido sintéticamente son los actínidos más abundantes en la Tierra. Estos se utilizan en reactores nucleares y armas nucleares . El uranio y el torio también tienen diversos usos actuales o históricos, y el americio se utiliza en las cámaras de ionización de la mayoría de los detectores de humo modernos .
En las presentaciones de la tabla periódica , los lantánidos y los actínidos se muestran habitualmente como dos filas adicionales debajo del cuerpo principal de la tabla, [11] con marcadores de posición o bien un único elemento seleccionado de cada serie (ya sea lantano o lutecio , y actinio) . o lawrencio , respectivamente) que se muestran en una sola celda de la tabla principal, entre bario y hafnio , y radio y rutherfordio , respectivamente. Esta convención es enteramente una cuestión de estética y practicidad de formato; una tabla periódica de formato ancho que rara vez se utiliza (32 columnas) muestra las series de lantánidos y actínidos en sus columnas adecuadas, como partes de las filas (períodos) sexta y séptima de la tabla.
Los elementos transactínidos (también, transactínidos , o elementos superpesados ) son los elementos químicos con números atómicos mayores que los de los actínidos , el más pesado de los cuales es el lawrencio (103). [17] [18] Se han descubierto todos los transactínidos del período 7, hasta oganesson (elemento 118).
Los elementos transactínidos también son elementos transuránicos , es decir, tienen un número atómico mayor que el del uranio (92), un actínido. La distinción adicional de tener un número atómico mayor que los actínidos es significativa en varios sentidos:
Las transactínidas son radiactivas y sólo se han obtenido sintéticamente en laboratorios. Ninguno de estos elementos ha sido jamás recogido en una muestra macroscópica. Todos los elementos transactínidos llevan el nombre de físicos y químicos nucleares o de lugares importantes involucrados en la síntesis de los elementos.
El ganador del Premio Nobel de Química Glenn T. Seaborg , quien propuso por primera vez el concepto de actínido que llevó a la aceptación de la serie de actínidos , también propuso la existencia de una serie de transactínidos que va del elemento 104 al 121 y una serie de superactínidos que abarca aproximadamente los elementos 122 a 153. El transactínido seaborgio lleva su nombre en su honor.
La IUPAC define que un elemento existe si su vida útil es superior a 10 −14 segundos, el tiempo necesario para que el núcleo forme una nube electrónica. [19]