Elementos del Período 7

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 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 mayoría 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

(?) Predicción

(*) Excepción a la regla Madelung.

En general, las fuentes confiables que se centran en el asunto están de acuerdo en que el bloque f comienza en actinio. Sin embargo, muchos libros de texto aún dan Ac y Rf–Cn como elementos del bloque d, y el bloque f como Th–Lr dividiendo el bloque d en dos. Un informe provisional de la IUPAC de 2021 sobre la cuestión sugirió que el formato que se muestra aquí es mejor, pero aún no se ha convertido en la tabla oficial de la IUPAC.

Francio y radio

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

El francio es un elemento químico de símbolo Fr y número atómico 87. Antiguamente se le 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 pequeñas cantidades encontradas en minerales de uranio y torio, donde el isótopo francio-223 se forma y decae continuamente. Existen tan solo 20 a 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.

El radio es un elemento químico de número atómico 88, representado por el símbolo Ra. El radio es un metal alcalinotérreo casi blanco puro, pero se oxida fácilmente, reaccionando con el nitrógeno (en lugar del oxígeno) al exponerse al aire, adquiriendo un color negro. Todos los isótopos de radio son altamente radiactivos, siendo el isótopo más estable 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 Skłodowska-Curie 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, se le ha dado nombres como radio A y radio C₂ 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 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 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 deriva su nombre de su primer elemento 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 durante el fenómeno de Oklo (y se descompusieron hace mucho tiempo), y es casi seguro que el curio existió anteriormente en la naturaleza como un radionúclido extinto. Las pruebas de armas 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 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 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 usa (32 columnas) muestra las series de lantánidos y actínidos en sus columnas correspondientes, como partes de las filas (períodos) sexta y séptima de la tabla.

Transactinidas

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 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 transactínidos tienen electrones en la subcapa 6d en su estado fundamental (y por lo tanto se colocan en el bloque d).
• Incluso los isótopos de mayor duración de muchos elementos transactínidos tienen vidas medias extremadamente cortas, medidas en segundos o unidades más pequeñas.
• La controversia sobre la denominación de los elementos involucró a los primeros cinco o seis elementos transactínidos. Por lo tanto, estos elementos utilizaron nombres sistemáticos de tres letras durante muchos años después de que se confirmara su descubrimiento. (Por lo general, los símbolos de tres letras se reemplazan con símbolos de dos letras relativamente poco después de que se confirma 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 a 153. El transactínido seaborgio se nombra en su honor.

La IUPAC define que un elemento existe si su vida útil es superior a 10 segundos, el tiempo necesario para que el núcleo forme una nube electrónica.