Actinidele i lantanidele Grupa III-b a sistemului periodic cuprinde elementele Sc, Y, La i Ac. Dintre acestea, lantanul i actiniul sunt aparent elemente colective, deoarece csuele corespunztoare lor n Tabelul Sistemului Periodic ncorporeaz de fapt 14 elemente, denumite, dup capul de serie, lantanide respectiv actinide. Aceste elemente tranziionale f nu prezint o periodicitate a proprietilor fizice i chimice (ntlnite la elementele din grupele principale sau din grupele secundare) fapt care se datoreaz unor particulariti n structura lor electronic.

Lantanidele Lantanidelereprezint aceleelemente chimicecare fac parte din grupa metalelor tranziionale de tipf. Caracteristica lantanidelor este c au electronul/electronii de valen n substratul4f.Din grupa lantanidelor fac parte urmtoarele 14 metale: ceriu Ce, praseodim Pr, neodim Nd, promeiu Pm, samariu Sm, europiu Eu, gadoliniu Gd, terbiu Tb, disprosiu Dy, holmiu Ho, erbiu Er, tuliu Tm, yterbiu Yb, luteiu Lu, metale care urmeaz dupa lantan La i au numerele atomice cuprinse ntre 58 i 71.Denumirea grupei vine de la primul element al seriei, numitlantan. Acesta are multe asemnri n comportare cu restul elementelor grupei. Lantanidele sunt mprite npmnturi ceritice(lantan -samariu) ipmnturi ytrice(europiu - luteiu). Istoric. n anul 1787 a fost descoperit accidental, n localitatea Ytterby (lng Stockholm) un mineral negru, din care chimistul finlandez Gadolin a separat, 7 ani mai trziu, un pmnt (denumire folosit pentru oxizi n terminologia mai veche) nou. n cinstea chimistului finlandez, acest metal a fost numit gandonilit, iar pmntul, Yttria. Mai trziu (Klaptroth i Berzelius,1803) dintr-un metal asemntor (cerita) s-a izolat un nou pmnt numit ceria (de la cel mai recent asteroid descoperit n acea vreme Ceres). Din aceasta Berzelius a separat, n 1814 fuseser izolare, prin lucrrile lui Lecoq de Boisbaudrea, Marignac Cleve i alii, 14 pmnturi rare (inclusiv elementele din gruparea III-b). Europiul a fost izolat printr-o mai bun funcionare a samariului. Aeur von Welsbach i G. Urbein au izolat concomitent (1907) prin cristalizri fracionate din Yterbiul lui Marignac un element nou, numit de Welsbach casiopeium, i de Urbain, Luteiu. Ultimul nume a fost adoptat internaional. Studii intense care s-au ntins pe aproape 100 de ani au dovedit c cele dou pmnturi erau de fapt un amestec complex de oxizi ai unor elemente cu proprieti extraordinar de asemntoare. Deoarece lantanidele nu prezint fenomenul periodicitii proprietilor, nu li se putea atribui un loc definit n Sistemul Periodic, fiind ncadrate ntr-o singur csu. Dup formularea legii lui Moseley s-a putut stabili, n mod cert, c ntre elementul cu numrul atomic 56 (Bariu) i cel cu numr atomic 73 (Tantalul) exist 16 elemente. Caracterul Metalic. Ca i elementele din grupa III-b, Lantanidele sunt puternic electropozitive, formnd din soluia apoas ioni pozitivi. Configuraia electronic. Toate lantanidele au orbitalul 6s complet ocupat i 2 pn la 14 electroni n orbitalii 4f; Gandoliniul i Luteiu au cte un electron ntr-un orbital 5d. Stri de oxidare. Starea de oxidare a lantanidelor este +3. La unele elemente pot exista ns i stri de oxidare +2 i +4, dar acestea sunt ntotdeauna mai instabile dect starea +3. Apariia acestor stri de oxidare anormale se explic n unele cazuri (Eu2+, Yb2+, Ce4+) prin realizarea unor configuraii electronice f0, f4 sau f14 cu stabilitate deosebit. Aceasta nu este singura cauz deoarece unele lantanide care formeaz ioni n strile de oxidare +2 sau +4, nu au vreuna din aceste configuraii stabilizate. Contracia lantanidelor. Dup cum se tie razele ionice sunt, ca i cele atomice proprieti ale elementelor care variaz periodic cu numrul atomic. n seria lantanidelor se observ ns o descretere continu, aproape liniar a razelor ionice de la ceriu pn la Luteiu. Fenomenul este cunoscut sub denumirea de contracia lantanidelor. Proprieti magnetice. Ionii Lu, Ce i Ib sunt diamagnetici. Ceilali ioni sunt paramagnetici. Proprieti spectrale. Cu excepia ionilor Ce3+, Gd3+, Yb3+ i Lu3+, ionii lantanidelor sunt frumos colorai, avnd spectre caracteristici n regiunea vizibil i ultraviolet. De aceea spectrele sunt adesea folosite pentru identificare, succesiunea de culori a primelor 7 elemente se repet, n ordine invers, la ultimele 7 ionii Ln3+ cu acelai numr de electroni necuplai au aceeai culoare. Totui faptul c speciile electronice, Ce4+(rou orange) La3+(incolor); Gd3+(incolor) Eu2+(galben pai); Lu3+(incolor) Ib2+(verde) au culori diferite sugereaz c repetarea culorii este un fenomen mai complex. Separarea lantanidelor. Lantanidele au proprieti fizice i chimice att de asemntoare, nct izolarea de elementele n stare pur a constituit una din cele mai grele probleme ale chimiei analitice. Pentru a separa lantanidele de elementele nsoitoare, mineralul respectiv se dizolv n acizi soluia se trateaz cu oxalat de amoniu. Odat cu oxalaii, lantanidelor, greu solubile n soluii slab acid, se precipit i oxalaii de torin i zicorniu care ns se ndeprteaz uor, datorit solubilitii lor ntr-un exces de oxalat de amoniu. Oxalanii lantanidelor se transform n oxizi Ln2O3 prin calcinare iar din oxizi se obin sulfai. n continuare, amestecul de lantanide este separat n pmnturi cerice i pmnturi ytrice, pe baza diferenei de solubilitate a sulfailor dubli.

Actinidele Actinidele reprezint un grup de 14 elemente chimice din sistemul periodic al lui Mendeleev, situate dup actiniu, avnd proprieti asemntoare cu ale acestuia. Fac parte, ca i lantanidele, din grupa metalelor tranziionale de tip f. Din grupa actinidelor fac parte urmtoarele 15 metale: Actiniu (Ac), Toriu (Th), Protactiniu (Pa), Uraniu (U), Neptuniu (Np), Plutoniu (Pu), Americiu (Am), Curiu (Cm), Berkeliu (Bk), Californiu (Cf), Einsteiniu (Es), Fermiu (Fm), Mendeleeviu (Md), Nobeliu (No) i Lawreniu (Lr). Caractere generale. Radioactivitatea. Toate actinidele sunt radioactive. n timp ce dou din aceste elemente, torul si uraniul, sunt de mult cunoscute i relativ abundente n natur datorit timpului de njumtire mare al unora dintre izotopii lor (109-1010 ani). Majoritatea celorlalte provin fie din dezintegrri nucleare ale unor elemente radioactive naturale, fie au fost obinute numai pe cale artificial prin reacii nucleare. Configuraia electronic. Din elementul actiniu (Z=89) care face parte din a IV-a serie tranziional d, urmeaz n Sistemul Periodic, conform teoriei structurii nveliului de electroni ai atomilor, o serie de 14 elemente analog lantanidelor, actinidele. n aceste elemente este n curs de completare substratul 5f care cuprinde 7 orbitali i deci este complet ocupat cnd conine 14 electroni. Configuraia Electronic a actinidelor se abate de la forma ideal [Rn]5fn6d17s2 corespunztoare completrii cu electroni ai orbitalilor f ai actinidului. Stri de oxidare. Actinidele se mpart, n ce privete proprietile fizice, n 2 grupe:- actinidele uoare (cu numerele atomice 90-95)- actinidele grele (Z=96-103)Starea de oxidare predominant este +3.Proctactinitul i uraniul pot folosi toi electronii din orbitalii 5f, 6d i 7s i de aceea ating strile de oxidare maxime +5, respectiv +6. Starea de oxidare +6 este cea mai stabil la uraniu; ea pierde din stabilitate la neptuniu i plutoniu iar la americiu cea mai stabil stare de oxidare este +3.Toriul principala surs de Toriu este monazita, mineralul pmnturilor rare, un amestec de fosfai care conin toriul sub forma unui silicat.Uraniu principalul mineral de uraniu este pehblenda, cu forma aproximativ U3 O8 , care conin ntotdeauna oxizi de fer, plumb, toriu, radiu i lantanide.