
【化】 actinyl group
【化】 actinide; actinide elements; actinoid
【化】 acid radical; acyl group; acyl-
【医】 acidyl; acyl
锕系元素酰基是核化学领域的重要概念,指锕系元素(原子序数89-103)与酰基(-O₂⁺基团)形成的线性配位化合物。其英文表述为"actinyl ion",典型结构为O=An=O(An代表锕系元素),具有独特的化学性质和放射特性。
该术语包含三个核心要素:
锕系元素:涵盖铀、钚、镎等放射性金属元素,其特征为5f电子轨道填充。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)将其定义为包含15个元素的f区系列(来源:IUPAC无机化学命名法)。
酰基配位:通过氧原子与金属中心形成双键,铀酰(UO₂²⁺)和钚酰(PuO₂²⁺)是最常见形式。这种D∞h对称结构在溶液中表现出高稳定性(来源:Royal Society of Chemistry《无机反应机理》)。
核化学特性:在核燃料循环中,酰基配合物的溶解度直接影响放射性物质迁移。美国能源部研究显示,铀酰配合物在pH 2-6区间可通过碳酸盐配位形成[UO₂(CO₃)₃]⁴⁻络合物(来源:DOE《核废料化学手册》)。
这类化合物在环境化学领域尤为重要,其水解反应方程式可表示为: $$ AnO₂^{2+} + 2H₂O rightleftharpoons AnO₂(OH)_2 + 2H^+ $$ 该平衡过程直接影响锕系元素在自然水体中的迁移转化(来源:Springer《环境放射化学》)。
关于“锕系元素酰基”的详细解释如下:
锕系元素
指周期表中从锕(Ac,原子序数89)到铹(Lr,原子序数103)的15种放射性金属元素,包括铀(U)、钚(Pu)等。它们以高原子量和多氧化态为特征,常见于核反应和放射性研究中。
酰基
通常指含氧酸(如羧酸、磺酸)脱去羟基(-OH)后剩余的基团,通式为R-M(O)-(M多为碳,但也可以是其他元素)。例如,羧酸的酰基为R-C(=O)-。
锕系元素酰基
指以锕系元素(如铀、钚)为中心原子形成的酰基结构。例如,铀酰基(UO₂²⁺)是铀的+6氧化态与两个氧原子通过双键形成的线性结构,化学式为O=U=O²⁺。
铀酰基(Uranyl)
其他锕系酰基
钚(Pu)和镎(Np)也可形成类似结构,如PuO₂²⁺ 和NpO₂⁺,但稳定性较铀酰基差。
对比项 | 普通酰基(如乙酰基) | 锕系元素酰基(如铀酰基) |
---|---|---|
中心原子 | 碳、硫、磷等 | 锕系元素(铀、钚等) |
氧化态 | 多为中性或低电荷 | 高氧化态(+4至+6) |
稳定性 | 化学性质稳定 | 部分具有放射性,需特殊条件保存 |
应用领域 | 有机合成、生物化学 | 核能、放射化学、环境科学 |
“锕系元素酰基”是锕系元素与氧结合形成的高氧化态基团,以铀酰基为代表,具有独特的直线型结构和放射性。其研究对核能开发及放射性污染治理至关重要。如需更专业的文献,建议查阅《核化学与放射化学》领域期刊。
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