Elemento del período 7

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 se presenta 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 el mismo columnas verticales. El séptimo período contiene 32 elementos, empatados en su mayor parte con el período 6, comenzando con francium y terminando con oganesson, el elemento más pesado descubierto actualmente. Como regla general, los elementos del período 7 llenan primero sus caparazones 7s, luego sus caparazones 5f, 6d y 7p en ese orden, pero hay excepciones, como el uranio.

Propiedades

Todos los elementos del período 7 son radiactivos. Este período contiene los actínidos, que incluyen plutonio, el elemento natural con el núcleo más pesado; 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, ya que solo se prepararon en cantidades de microgramos o menos. Los últimos elementos transactínidos solo se han identificado en laboratorios en lotes de unos pocos átomos a la vez.

Aunque la rareza de muchos de estos elementos hace que los resultados experimentales no sean 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 carga eléctrica positiva muy alta de sus núcleos atómicos masivos. La periodicidad se mantiene principalmente a lo largo de la serie 6d, y también se predice para moscovio y livermorio, pero se predice que los otros cuatro elementos 7p, nihonio, flerovio, tennessina y oganesón, tendrán propiedades muy diferentes de las esperadas para sus grupos.

Elementos

Elemento químico			Bloque	Configuración electrónica	Occurrence
87	Fr.	Francio	S-block	[Rn] 7s1	De la decadencia
88	Ra	Radium	S-block	[Rn] 7s2	De la decadencia
89	Ac	Actinium	f-block	[Rn] 6d1 7s2 (*)	De la decadencia
90	Th	Thorium	f-block	[Rn] 6d2 7s2 (*)	Primordial
91	Pa	Protactinio	f-block	[Rn] 5f2 6d1 7s2 (*)	De la decadencia
92	U	Uranio	f-block	[Rn] 5f3 6d1 7s2 (*)	Primordial
93	Np	Neptunium	f-block	[Rn] 5f4 6d1 7s2 (*)	De la decadencia
94	Pu	Plutonium	f-block	[Rn] 5f6 7s2	De la decadencia
95	Am	Americium	f-block	[Rn] 5f7 7s2	Sintético
96	Cm	Curium	f-block	[Rn] 5f7 6d1 7s2 (*)	Sintético
97	Bk	Berkelium	f-block	[Rn] 5f9 7s2	Sintético
98	Cf	Californio	f-block	[Rn] 5f10 7s2	Sintético
99	Es	Einsteinium	f-block	[Rn] 5f11 7s2	Sintético
100	F m	Fermium	f-block	[Rn] 5f12 7s2	Sintético
101	Md	Mendelevium	f-block	[Rn] 5f13 7s2	Sintético
102	No	Nobelium	f-block	[Rn] 5f14 7s2	Sintético
103	Lr	Lawrencium	D-block	[Rn] 5f14 7s2 7p1 (*)	Sintético
104	Rf	Rutherfordium	D-block	[Rn] 5f14 6d2 7s2	Sintético
105	Db	Dubnium	D-block	[Rn] 5f14 6d3 7s2	Sintético
106	Sg	Seaborgium	D-block	[Rn] 5f14 6d4 7s2	Sintético
107	Bh	Bohrium	D-block	[Rn] 5f14 6d5 7s2	Sintético
108	Hs	Hassium	D-block	[Rn] 5f14 6d6 7s2	Sintético
109	Mt	Meitnerium	D-block	[Rn] 5f14 6d7 7s2 (?)	Sintético
110	Ds	Darmstadtium	D-block	[Rn] 5f14 6d8 7s2 (?)	Sintético
111	Rg	Roentgenium	D-block	[Rn] 5f14 6d9 7s2 (?)	Sintético
112	Cn	Copernicium	D-block	[Rn] 5f14 6d10 7s2 (?)	Sintético
113	Nh	Nihonium	p-block	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 (?)	Sintético
114	Fl	Flerovium	p-block	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2 (?)	Sintético
115	Mc	Moscovium	p-block	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p3 (?)	Sintético
116	Lv	Livermorium	p-block	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p4 (?)	Sintético
117	Ts	Tennessine	p-block	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5 (?)	Sintético
118	Og	Oganesson	p-block	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 (?)	Sintético

(?) Predicción

(*) Excepción a la regla Madelung.

En muchas tablas periódicas, el bloque f se desplaza erróneamente un elemento a 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 porciones muy desiguales. Este es un vestigio de las primeras mediciones erróneas de configuraciones electrónicas. Lev Landau y Evgeny Lifshitz señalaron en 1948 que el lutecio no es un elemento del bloque f y, desde entonces, la evidencia física, química y electrónica ha respaldado abrumadoramente que el bloque f contiene los elementos La–Yb y Ac–No, como se muestra aquí y según lo respaldan los informes de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada que datan de 1988 y 2021.

Francio y radio

El francio y el radio constituyen los elementos del bloque s del séptimo período.

Francio (Fr, y número atómico 87). Anteriormente se conocía como eka-cesio y actinio K. Es uno de los dos elementos menos electronegativos, siendo el otro el cesio. El francio es un metal altamente radiactivo que se descompone en astato, radio y radón. Como metal alcalino, tiene un electrón de valencia. Francium fue descubierto por Marguerite Perey en Francia (de donde el elemento toma su nombre) en 1939. Fue el último elemento descubierto en la naturaleza, más que por síntesis. 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 decae continuamente. Tan solo 20-30 g (una onza) existe 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.

Radio (Ra, número atómico 88), es un metal alcalinotérreo casi blanco puro, pero se oxida fácilmente, reaccionando con nitrógeno (en lugar de oxígeno) en exposición al aire, volviéndose de color negro. Todos los isótopos de radio son altamente radiactivos; el isótopo más estable es el radio-226, que tiene una vida media de 1601 años y se descompone en gas radón. Debido a tal inestabilidad, el radio es luminiscente, brillando 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 a través de la electrólisis del cloruro de radio en 1910. Desde su descubrimiento, ha dado nombres como radio A y radio C2 a varios isótopos de otros elementos que son productos de descomposición de radio-226. En la naturaleza, el radio se encuentra en los minerales de uranio en pequeñas cantidades, 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 procesos bioquímicos debido a su radiactividad y reactividad química.

Actínidos

La bomba atómica lanzada sobre Nagasaki tenía una carga de plutonio.

La serie de actínidos o actinoides (nomenclatura IUPAC) engloba los 15 elementos químicos metálicos con números atómicos del 89 al 103, del actinio al laurencio.

La serie de actínidos lleva el nombre de su primer elemento, el actinio. Todos menos uno de los actínidos son elementos del bloque f, correspondientes al llenado de la capa de electrones 5f; lawrencium, 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 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 se descompondrían hace mucho tiempo), y es casi seguro que el curio existió previamente en la naturaleza como un radionúclido extinto. Las pruebas nucleares han liberado al medio ambiente al menos seis actínidos más pesados que el plutonio; El análisis de los escombros de la explosión de una bomba de hidrógeno en 1952 mostró la presencia de americio, curio, berkelio, californio, einstenio y fermio.

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 usa 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, con marcadores de posición o bien con un solo elemento seleccionado de cada serie (ya sea lantano o lutecio, y actinio o laurencio, respectivamente) que se muestran en una sola celda de la tabla principal, entre el bario y el hafnio, y el radio y el rutherfordio, respectivamente. Esta convención es enteramente una cuestión de estética y practicidad de formato; una tabla periódica de formato ancho que rara vez se usa (32 columnas) muestra las series de lantánidos y actínidos en sus columnas correspondientes, como partes de las filas sexta y séptima de la tabla (períodos).

Transactínidos

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 laurencio (103). 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 de varias maneras:

• Todos los elementos transactinidos tienen electrones en la subcuela 6d en su estado de tierra (y así se colocan en el bloque d).
• Incluso los isótopos más duraderos de muchos elementos transactinidos tienen medias vidas extremadamente cortas, medidas en segundos o unidades más pequeñas.
• El elemento que nombra polémica involucra los primeros cinco o seis elementos transactinide. Estos elementos utilizaron así nombres sistemáticos de tres letras durante muchos años después de que se hubiera confirmado su descubrimiento. (Usualmente, los símbolos de tres letras se reemplazan con símbolos de dos letras relativamente poco después de que se haya confirmado un descubrimiento).

Las transactínidas son radiactivas y solo se han obtenido sintéticamente en laboratorios. Ninguno de estos elementos se ha recogido nunca en una muestra macroscópica. Los elementos de transactinida tienen nombres de físicos y químicos nucleares o lugares importantes involucrados en la síntesis de los elementos.

El ganador del Premio Nobel de Química Glenn T. Seaborg, quien primero propuso el concepto de actínido que condujo a la aceptación de la serie de actínidos, también propuso la existencia de una serie de transactínidos que van 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.

IUPAC define la existencia de un elemento si su vida útil supera los 10⁻¹⁴ segundos, el tiempo necesario para que el núcleo forme una nube electrónica.