锕系元素(actinides)和镧系元素(lanthanides)的区别

锕系元素与镧系元素的主要区别在于锕系元素填充电子至5f亚轨道，而镧系元素填充电子至4f子轨道。

镧系元素和锕系元素在元素周期表中分为两行。因此，两者都属于f块。这是因为它们的最外层电子在f轨道上。因此，我们可以将它们命名为f块元素。

什么是锕系元素(actinides)？

锕系元素周期表中的一组元素，原子序数从90到103不等。因此，共有14种金属元素，包括：

钍钍（Z=90）
蛋白Pa（91）
铀U（92）
镎Np（93）
钚钚（94）
镅Am（95）
铯厘米（96）
伯克利乌姆Bk（97）
钙Cf（98）
爱因斯坦Es（99）
费米调频（100）
门捷列维医学博士（101）
a单元Ї102
Lawrentium Lr（103）。

我们把它们命名为f块元素，因为它们的最后一个电子在f亚轨道上。所有锕系元素都是不稳定的，因此都是放射性的。因为它们是金属，所以具有很强的电正性。此外，它们是致密的金属，并且存在许多同素异形体。这些金属在空气中容易变色，与沸水或稀酸反应释放氢气。

图01：锕系元素在元素周期表中的位置

像其他金属一样，它们也能与非金属元素形成化合物。此外，我们在自然环境中也能找到稀有的锕系元素。例如，在加拿大，铀和钍是以矿床的形式存在的。由于它们的放射性，大多数锕系元素在核能生产中是有用的。我们可以合成锕系元素，将其用于各种用途。除此之外，其中一些还可用于医学、矿物鉴定、中子照相术等。

什么是镧系元素(lanthanides)？

镧系元素的原子序数从57到71不等。有15种金属元素。这些要素包括：

镧镧（57）
铈铈（58）
镨镨（59）
钕钕（60）
镨Pm（61）
钐（62）
铕铕（63）
钆钆（64）
铽Tb（65）
镝镝（66）
钬（67）
钇铒（68）
铥Tm（69）
镱Yb（70）
镥（71）。

它们属于周期表中的f块，因此最终的电子填充到4f亚轨道中。在那里，其他的亚轨道覆盖了4f轨道，镧系元素的化学性质因原子的大小而不同。它们表现出氧化状态。此外，从周期表中一行的左到右，+3镧系离子的尺寸减小，我们称之为镧系收缩。

图02：元素周期表中镧系元素的位置

此外，镧系金属呈银色，容易与空气中的氧反应生成氧化物。它们是高活性、相对柔软的金属，熔点和沸点都很高。而且，它们很容易与非金属形成离子化合物。当与稀酸或水反应时，镧系元素产生氢气。

除此之外，这些元素还有未配对的电子（镥除外），这些电子对它们的顺磁性质负责。此外，由于地球表面的低丰度，我们将其命名为稀土金属。虽然它们很少见，但是这些元素有很多用法。因此，它们在玻璃生产、石油等方面可用作催化剂。此外，它们还可用于磁铁、磷光体、灯、超导体、光电应用等。