Un elemento del período 7 es uno de los elementos químicos en 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 inicia una nueva fila cuando el comportamiento químico comienza a repetirse, lo que significa que los elementos con un comportamiento similar caen en las mismas columnas verticales. El séptimo período contiene 32 elementos, empatados en mayor cantidad con el período 6 , comenzando con el francio y terminando con el oganesón , 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 periodo 7 son radiactivos . Este periodo contiene los actínidos , entre los que se encuentra 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 ( del americio al einstenio ) están disponibles ahora en cantidades macroscópicas , la mayoría son extremadamente raros, ya que solo se han preparado en cantidades de microgramos o menos. Los elementos transactínidos posteriores solo 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 de grupo 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 carga eléctrica positiva muy alta de sus núcleos atómicos masivos . La periodicidad se mantiene principalmente en toda la serie 6d y también se predice para moscovio y livermorio , pero se predice que los otros cuatro elementos 7p, nihonium , flerovium , tennessine y oganesson , tienen propiedades muy diferentes de las esperadas para sus grupos.
(?) Predicción
(*) Excepción a la regla de 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, desgarrando el bloque d en dos porciones muy desiguales. Esto es un remanente 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 como lo respaldan 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 desintegra en astato, radio y radón . Es uno de los dos elementos menos electronegativos , el otro es 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 , en lugar de por síntesis. [nota 2] Fuera del laboratorio, el francio es extremadamente raro, con cantidades traza encontradas en minerales de uranio y torio , donde el isótopo francio-223 se forma y desintegra continuamente. Tan solo existen entre 20 y 30 g (una onza) en un momento dado en toda la corteza terrestre ; los otros isótopos son completamente 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 , reacciona con el nitrógeno (en lugar del oxígeno) al exponerse al aire y se vuelve 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 en gas radón . Debido a esta inestabilidad, el radio es luminiscente y brilla con un tenue color azul. 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 Francesa de Ciencias 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, se le han dado nombres como radio A y radio C 2 a varios isótopos de otros elementos que son productos de desintegración del radio-226. En la naturaleza, el radio se encuentra en los minerales de uranio en cantidades traza tan pequeñas como una séptima parte de un gramo por tonelada de uraninita . El radio no es necesario para los organismos vivos y es probable que tenga efectos adversos para la salud cuando se incorpora a los procesos bioquímicos debido a su radiactividad y reactividad química.
La serie de los actínidos o actinoides ( nomenclatura IUPAC ) abarca los 15 elementos químicos metálicos con números atómicos del 89 al 103, desde el actinio hasta el lawrencio . [11] [12] [13] [14]
La serie de los actínidos recibe su nombre de su primer elemento, el actinio. Todos los actínidos, excepto uno, son elementos del bloque f , que corresponden al relleno de la capa electrónica 5f ; el laurencio, un elemento del bloque d , también se considera generalmente un actínido. En comparación con los lantánidos , también 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 de forma natural 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 demás actínidos son elementos puramente sintéticos , aunque los primeros seis actínidos después del plutonio se habrían producido en Oklo (y se habrían desintegrado hace mucho tiempo), y es casi seguro que el curio existió previamente en la naturaleza como un radionúclido 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 . [16]
Todos los actínidos son radiactivos y liberan energía al desintegrarse; el uranio y el torio naturales y el plutonio producido sintéticamente son los actínidos más abundantes en la Tierra. 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 solo elemento seleccionado de cada serie ( 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 completamente una cuestión de estética y practicidad de formato; una tabla periódica de formato ancho raramente utilizada (32 columnas) muestra las series de lantánidos y actínidos en sus columnas adecuadas, como partes de las filas sexta y séptima de la tabla (períodos).
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 el oganesón (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 de varias maneras:
Los transactínidos son radiactivos y sólo se han obtenido de forma sintética en laboratorios. Ninguno de estos elementos ha sido jamás recogido en una muestra macroscópica. Los elementos transactínidos reciben su nombre de físicos y químicos nucleares o de lugares importantes implicados en la síntesis de los elementos.
El premio Nobel de química Glenn T. Seaborg , quien propuso por primera vez el concepto de actínido que condujo a la aceptación de la serie de los actínidos , también propuso la existencia de una serie de transactínidos que abarca desde el elemento 104 al 121 y una serie de superactínidos que abarca aproximadamente los elementos 122 al 153. El transactínido seaborgio recibe su nombre en su honor.
La IUPAC define que un elemento existe si su vida útil es mayor a 10 −14 segundos, el tiempo que necesita el núcleo para formar una nube electrónica. [19]