Actínidos

Generalidades

Los elementos actínidos constituyen un grupo de quince elementos consecutivos en la tabla periódica, estos elementos se encuentran encabezados por el elemento actinio, de símbolo Ac, y numero atómico 89, hasta el laurencio de símbolo Lw, y numero atómico 103. Como grupo son significativamente importantes debido a la radioactividad. A pesar que muchos elementos se los pueden encontrar en la naturaleza, la mayoría de los de este grupo, han sido obtenidos artificialmente por el hombre. Entre los elementos mas importantes nombramos al uranio y el plutonio que han sido utilizados en la bomba atómica y que actualmente son usados cada vez con mayor frecuencia con el fin de obtener energía eléctrica.

Grupo	1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Período
1	1 H																		2 He
2	3 Li	4 Be												5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
3	11 Na	12 Mg												13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
4	19 K	20 Ca		21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
5	37 Rb	38 Sr		39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
6	55 Cs	56 Ba	*	71 Lu	72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
7	87 Fr	88 Ra	**	103 Lr	104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Uub	113 Uut	114 Uuq	115 Uup	116 Uuh	117 Uus	118 Uuo
*Lantánidos				*	57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb
**Actínidos				**	89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No

Propiedades generales del grupo

Las propiedades de estos elementos son similares entre si, debido a que poseen una disposición de los electrones alrededor del núcleo, que les confiere dicha similitud. En cualquier átomo, el numero de cargas positivas del núcleo es igual al numero de cargas negativas (electrones) que lo rodean, determinándose así la neutralidad eléctrica del átomo. Estos elementos se encuentran ubicados en la tabla periódica uno a continuación del otro a medida que aumenta el numero de protones. Esto significa que el elemento que sucede a otro, debe tener a demás un electrón mas para balancear la carga positiva del protón adicional y así mantener el átomo eléctricamente neutro.

ESTRUCTURA ATÓMICA

Los actínidos se continúan unos a otros en el periodo siete de la tabla periódica. Cada uno tiene 86 (ochenta y seis) electrones dispuestos de manera similar a la de los átomos del gas noble radón, con tres electrones mas que se pueden disponer en los orbitales 6d y 7f, y con electrones adicionales empaquetados en los orbitales. Específicamente, la serie se encuentra formada por la inserción de un electrón mas por cada elemento nuevo que se sucede, subyacente en el orbital 5f. Los electrones de valencia, sin embargo, se hallan principalmente en los orbitales 6d y 7s. Por eso, la diferencia patrón entre los átomos de los elementos de la serie es el único electrón profundo en la nube electrónica; pero el hecho es que, debido a su ubicación en la capa quinta, este electrón que los distingue realmente afecta las propiedades químicas de los actínidos en una escala muy menor; los electrones del orbital 5f no se involucran el la formación de enlaces o uniones químicas con otros átomos.

Como es usual con los elementos de otros grupos, siempre existen excepciones a estas generalidades, principalmente en los últimos miembros de la serie; pero para la mayoría de estos elementos, el concepto de una serie de actínidos muy similares es una buena guía para predecir sus propiedades físicas y químicas.

Como todos los demás elementos cada actínido tiene su propio numero atómico, igual al numero de protones en el núcleo, asimismo los átomos de un elemento son capaces de existir en diferentes formas isótopos, cada uno de los cuales tiene diferente numero de neutrones en el núcleo, y por lo tanto un diferente numero másico. A pesar que los isótopos de un elemento son similares a este químicamente, pueden tener diferentes estabilidades en relación a la descomposición radiactiva, la cual es una propiedad del núcleo. Ningún elemento mas allá que el bismuto en la clasificación periódica ( de una masa atómica mayor a 83) tiene algún isótopo estable; los isótopos radiactivos de cada elemento en la tabla pueden ser preparados en el laboratorio. Los actínidos forman una serie inusual de 15 elementos los cuales no tienen isótopos estables; cada isótopo de un actínido se descompone radiactivamente, y, como resultado, solo unos pocos elementos de ellos, los mas livianos, se encuentran en la naturaleza, algunos de estos son el torio y el uranio. La vida media, o el preciso tiempo requerido para que la mitad de una cantidad de un isótopo desaparezca por descomposición radioactiva, es la medida de la estabilidad del isótopo. Los isótopos de los actínidos que se descomponen naturalmente, tienen una prolongada vida media.

Usos generales

La mayor significación practica de estos elementos radica en la fisionalidad, o potencial de ruptura de ciertos isótopos. Cuando un núcleo atómico se rompe, o sufre fisión, una enorme cantidad de energía se libera. Esta energía puede ser utilizada para generar una explosión atómica, o puede ser controlada y luego utilizada con el fin de generar energía eléctrica. Los procesos nucleares para producción de energía no emiten humo, smog o gases nocivos, a diferencia de las calderas convencionales y las plantas de combustible. Las plantas de energía nuclear, sin embargo, producen desechos calientes que se pueden considerar como polucionadores térmicos y peligrosos desechos radiactivos los cuales son polucionantes, pero pueden ser menos indeseables que los generadores de combustible fósil. Por esta y otras razones como la economía de operación y la enorme cantidad de energía eléctrica producida inherentemente en la generación de la tecnología de la energía atómica, y, ya que los actínidos son los únicos materiales fisionables conocidos, el impacto practico de su disposición es grandioso. El isótopo de uranio con numero atómico 92 y numero másico 235, se presenta solamente en la extensión de un 0,7 por ciento en el uranio ordinario, pero este es un material fisionable necesario en la operación de un reactor atómico utilizando el uranio natural. Otros isótopos fisionables son el uranio-233, plutonio-239 y plutonio-241.

Los isótopos fisionables del plutonio se forman como productos de fisión en reactores que operan con uranio; cuando se agregan neutrones al uranio-238, el cual no presenta fisión propia o espontánea, se lo convierte en el isótopo fisionable uranio-239. El torio, también posee un isótopo muy utilizado que es el thorio-232, el cual se puede convertir a uranio-233 que presenta fisión espontánea. Ya que el torio es cerca de tres veces mas abundante que el uranio, es mas utilizado que este en la generación de energía atómica.

Los actínidos mas pesados, los que se encuentran mas allá del plutonio en la ubicación periódica, son de capital importancia, ya que se los cree una buena fuente de calor termoeléctrico y neutrones. Estos son empleados principalmente en la terapéutica de los tumores cancerígenos.

El actinio, torio, protactinio y uranio, son los únicos elementos de la serie de los actínidos que se los encuentra en la naturaleza en una extensión significante. Los restantes elementos de la serie, son realizados por la mano del hombre por bombardeo de neutrones o iones pesados, que se los encuentra acelerados con aparatos tales como el ciclotrón. Los elementos que se encuentran detrás del uranio se forman salvo en escasas excepciones en la naturaleza, ya que la estabilidad decae con el aumento del numero atómico. La vida media del uranio-238, el mas estable de los isótopos del uranio es 4,5x10⁹ anos. El plutonio-239 tiene una vida media de 24400 y se lo produce en reactores en grandes cantidades; pero el nobelio y el laurencio, elementos 102 y 103, con vida medias que ascienden solo a unos pocos segundos, pueden producirse solo en proporciones chicas de átomos.

Propiedades químicas

La química de estos elementos puede ser entendida mas fácilmente en términos de estructuras atómicas y sus efectos en la formación de enlaces químicos. Tres tipos generales de enlaces pueden formar: iónicas, en la que los electrones de valencia son cambiados del átomo menos al mas electronegativo, produciendo cargas de signo opuesto, que se encuentran atraídos por diferencia de carga; covalentes, en las cuales un par de electrones es compartido con cada átomo; y metálica en la cual la disposición de los átomos permite a los electrones moverse por la estructura. Estos átomos enlazados pueden ser representados de diversas formas: como formula molecular, como formula estructural, como formula general, etc. En cada caso el átomo es signado por el símbolo del elemento, seguido por una inscripción que indica el numero actual del átomo en la estructura del enlace. Por ejemplo la molécula de agua se encuentra formada por la combinación de dos átomos de hidrogeno y uno de oxigeno, siendo la forma molecular H₂O. El peróxido de hidrogeno, con dos átomos de oxigeno y dos de hidrogeno tiene la siguiente formula H₂O₂. En una formula general, se la encontraría representada por letras, este seria el caso de la reacción del uranio con los halógenos, donde para MX, M es el uranio (metal), y X representa al halógeno, ya sea flúor ,cloro, bromo, etc..

Reacciones generales con los diferentes números de oxidación

Grandes similitudes existen entre los actínidos en su estado de oxidación +3, desde el actinio hasta el einstenio. EL tipo de cristales y muchas propiedades físicas de estos actínidos trivalentes dependen del tamaño del ión +3 del elemento en particular. Por ejemplo, la solubilidad de los trifloruros que contienen a los actínidos con el estado de oxidación +3 es extremadamente baja. Los hidróxidos, fosfatos, oxalatos y sulfatos de los actínidos, poseen también una muy baja solubilidad. Los cloruros, yoduros y bromuros, de características similares a los de los lantánidos son muy solubles. Los óxidos de los actínidos con numero de oxidación +3 son isoestructurales con la formula general M₂O₃, en la cual M es cualquier elemento de la serie.

Actínidos con el número de oxidación +4 también existen. El torio, protactinio, uranio, neptunio, berkelio, americio y curio son lo suficientemente estables como para experimentar reacciones químicas en solución acuosa. Compuestos cristalizados en el estado +4 existen para el torio, protactinio, uranio, neptunio, plutonio, americio, berkelio, curio y californio. Los óxidos y fluoruros se conocen para todos estos elementos. Los bióxidos son isoestructurales con los tetrafloruros. Se conocen también los demás halogenuros.

Propiedades especiales

Químicas

Los metales torio, protactinio, uranio, neptunio y plutonio son por su parte los mas diferentes de todos. Uranio neptunio y plutonio poseen una densidad extremadamente alta; la del neptunio, por ejemplo, ronda los valores de 20,45 gramos por centímetro cúbico cuando cristaliza en forma de cristales ortoedricos, siendo uno de los metales mas denso que conoce el hombre.

Las demás diferencias mostradas por los actínidos es en los estados de oxidación +5, +6, y +7 (recordemos también que ningún lantánido supera el estado +4). Esto es aparentemente debido a que los electrones ubicados en el orbital 5f de estos elementos se encuentran muy lejos de las cargas positivas del núcleo, permitiendo el incremento del número de oxidación como consecuencia. El protactinio presenta el estado +5; el uranio, plutonio y americio, el estado +5 y +6: solo el neptunio presenta el estado de oxidación +7.

Hay dos tipos de reacciones químicas para los estados de oxidación +5 y +6. Si M simboliza al metal y O como es usual simboliza al oxigeno, luego los iones formados por ambos en solución acuosa y en sólidos preparados a partir de dichas soluciones son representados por la formula general MO₂⁺ (representando a un ión constituido por un átomo del metal y dos de oxigeno y una sola carga positiva), y el ión MO₂⁺⁺. En soluciones no acuosas, y en sólidos preparados por ellas, los compuestos de estos metales que no contienen oxígenos son conocidos. Con los halógenos (representándose por medio de una X a cualquier halógeno -flúor , cloro, bromo e iodo-), se conocen compuestos que pueden ser representados como MX₅ y MX₆ tan bien como los complejos del tipo de formula MX₆^-, MX₇2- y MX₈^3- para el estado de oxidación +5, y el MX₇^- y MX₈^2- para el estado +6. El neptunio (VII) y el plutonio (VII) han sido preparados en solución básica y para este numero de oxidación se han identificados iones oxigenados como el MO₅^3-; óxidos complejos con metales alcalinos también han sido preparados.

Fisiología

Los actínidos son metales pesados y son tóxicos así como el plomo también lo es, es decir, si lo es ingerido durante un periodo relativamente largo, produce una seria intoxicación y enfermedad; pero exceptuando a los isótopos del torio y del uranio, de media vida prolongada, el verdadero riesgo de estos elementos radica en la radioactividad. Estos emiten radiaciones capaces de destruir los tejidos y producir tumores cancerígenos. Una vez incorporados en el organismo estos elementos permanecen dentro indefinidamente; algunos de ellos como es el plutonio y el americio, se movilizan hasta establecerse alrededor de los huesos, donde sus radiaciones intervienen y modifican la producción de células rojas.

Compuestos individuales de cada elemento

Torio

El torio de numero atómico 90 tiene dos electrones 6d y dos 7s fuera de la estructura electrónica del radón este puede perder estos cuatro electrones cuando se disuelve o cuando se combina con otros átomos. Este, el +4 es su único estado de oxidación. Sin embargo han sido preparados compuestos del torio e iodo en la relación de 1:2 y 1:3, estos no son compuestos iónicos, son substancias semiconductoras formadas por el torio (IV) y electrones. Compuestos similares a estos se conocen para el nitrógeno, el selenio, sulfuro, carbón y otros.

La química del torio, es en si la química del ión Th⁺⁴. Se conocen óxidos, peróxidos, oxalatos y otros compuestos similares que son insolubles. Todos los haluros se pueden preparar por reacción directa y salvo el de flúor, son solubles en soluciones de ácidos diluidos.

El compuesto de torio que en mayor escala se produce es el nitrato, de formula Th(NO₃)₄. x H₂O, en la cual X puede tener muchos valores. El bióxido de torio, generalmente llamado toria, es el compuesto mas comúnmente utilizado en los reactores nucleares. Una dispersión de torio en níquel le confiere a este metal una inusual resistencia a la corrosión.

Algunos compuestos organometalicos, como los derivados del ciclopentadienil, se conocen, como así también iones orgánicos con carga negativa, incluidos los que se forman a partir del ácido etilmediaminatetraacetico.

Protactinio

Protactinio, de numero atómico 91, posee cinco electrones adicionados a la estructura del radón. El puede actuar con los números de oxidación +3, +4 y +5. Experimentalmente se lo encuentra principalmente como protactinio (V), siendo esta la especie mas estable, sin embargo el protactinio (IV), se obtiene bajo ciertas condiciones de trabajo. Protactinio (III), es muy difícil de obtener, y esta es una razón suficiente para pensar que este no existe.

Debido a que la alta carga eléctrica del protactinio pentavalente, el ion Pa⁺⁵, no existe como una partícula individual; soluciones estables de este elemento en este estado de oxidación, sin embargo, puede ser preparado bajo la presencia de un fuerte ácido conteniendo iones como cloruro, fluoruro, sulfato o nitrato, los cuales son llamados ligandos cuando ellos unen al átomo de metal en un camino especifico (los ligandos donan pares de electrones en la formación de enlaces covalentes). En la ausencia de estos iones, que lo convierten relativamente en especies simples, formas del protactinio, insolubles, que son macromoléculas o polímeros difíciles de trabajar. Todos los halogenuros del protactinio (V) han sido sintetizados. El oxihalogenuro más importante es el Pa₂OF₈. El oxido mas importante es el pentoxido.

La conversión de compuestos del protactinio (V), a otros que lo contengan en el estado (IV), es relativamente fácil; el proceso consta de una reducción química, con carbón u otros elementos. Los compuestos del protactinio (IV), son similares a los de su par el, torio, se lo puede obtener luego de hacer reaccionar protactinio (V), con una corriente de gas hidrogeno a 400 ^oC. Se conocen el bióxido y todos los tetrahaluros.

Uranio

Uranio, de numero atómico 92, posee seis electrones adicionados a la estructura electrónica del radón. Como es de esperarse, este puede actuar con los números de oxidación +3, +4, +5, y +6. El estado +3 puede ser fácilmente oxidado al +4. En solución acuosa el uranio +4, es reducido por el oxigeno del aire al estado +6, debido a que el estado +5 es muy inestable.

El uranio forma los compuestos de esperarse para un elemento que posee los números de oxidación +3, +4, +5 y +6. Este reacciona con casi toda la serie de los halógenos, con fórmulas generales tales como: UX₃, UX₄, UX₅ y UX₆. Los compuestos que lo contienen con el número de oxidación +3 son estables solamente como compuestos húmedo; en solución acuosa son oxidados al estado +4. El uranio +4, forma compuestos insolubles como el hidróxido y el floruro, que sufren prolongada hidrólisis en solución de ácidos diluidos. Algunos compuestos del uranio (V), que no contienen oxigeno se conocen, y son estables en ausencia de agua o de oxigeno. Todos lo haluros de uranio (V), excepto el yoduro, se conocen, y también complejos con los metales alcalinos. La misma clase de iones se presentan para el uranio (VI). En agua el ión uranil UO₂²⁺, y compuestos que contienen este ión, como el uranil acetato de sodio, se pueden preparar. En soluciones básicas, los uraniatos complejos, contienen siete átomos de uranio, por cada molécula que se forma. En ausencia de agua y de oxigeno, el fluoruro de uranio (VI), el hexafluoruro, puede preparase, y su importancia radica comercialmente, en que el gas se utiliza con el fin de enriquecer con uranio-235, el uranio común. El hexacloruro de uranio se conoce, sin embargo no se ha revelado la existencia del hexabromuro.

El hidruro de uranio es un compuesto bien definido, usado como generador de hidrogeno puro, ya que desprende el gas cuando se lo calienta a 432^oC. Se conocen también varios óxidos del uranio, entre los que citamos se encuentran, el UO₂, U₂O₈ y el UO₃. Los óxidos de muchos otros metales, 0reaccionan con el uranio o sus óxidos, formando compuestos que contienen oxigeno, uranio y el otro metal, por ejemplo el oxido de calcio, CaO, se combina con el trióxido de uranio para dar uraniato (VI) de calcio, CaUO₄. Hay tres nitruros del uranio, poseyendo estos las fórmulas de UN, U₂N₃ y UN₂. Los carburos de uranio, son muy utilizados como combustibles en los reactores atómicos. Numerosos compuestos organometalicos se conocen como los derivados del ciclo pentadinil.

Neptunio

Neptunio, de numero atómico 93, tiene la configuración del radón mas siete electrones. No se sabe si hay electrones 5f en el neptunio elemental, aunque si se los ha reconocido en compuestos que lo contienen con el numero de oxidación +3, +4, +5, +6. El neptunio en soluciones acuosas, solo existe como ion común en los estados +3 y +4, en los estados +5 y +6, se lo encuentra en iones oxigenados. El estado +3 es inestable al aire, comienza a oxidarse hacia el estado +4. Este es, sin embargo, mucho más estable que el número de oxidación +3 del uranio. La mayor tendencia hacia la estabilidad por parte de los bajos estados de oxidación con el incremento del número atómico es notable hacia fuera de la serie de los actínidos. A pesar de que el ión uranil (VI) es el mas estable de los iones del uranio, el neptunio V, es el mas estable de los iones del neptunio en solución acuosa. Existen también iones oxigenados como el neptunil (V) y el neptunil (VI), de formula NpO₂⁺ y NpO₂⁺⁺ respectivamente. Compuestos no oxigenados del neptunio (V) y neptunio (VI), se conocen y pueden ser preparados. El neptunio forma iones complejos con los halógenos, al igual que los demás elementos, los del flúor son los mas importantes y sus fórmulas son NpF₆^-, NpF₇^2- u NpF₈^3-. Como se puede ver, todas estas especies presentan analogías con el uranio. Ya es sabido que el U (VI) no tiene mas electrones después de la estructura del radón, el neptunio, si posee una mas y puede transformarse en Np(VII) en solución básica.

Las reacciones que involucran al uranio (III), pueden realizarse con mayor rapidez y facilidad en medio acuoso, ya que en solución sufre una rápida oxidación al estado +4. El neptunio +3 forma compuestos típicos para los iones trivalentes. Se conocen todos sus halogenuros y complejos como es la sal trifloruro de neptunio (III) potasio. El trifluoruro de neptunio es insoluble en solución de ácidos diluida. El estado +4 de este elemento es típico de iones tetravalentes, son estables en ausencia de agentes oxidantes y forma los compuestos que son de esperarse. Los iones complejos se conocen tanto en solución como en compuestos estables. Existen también sales con los metales alcalinos y compuestos oxigenados. El neptunio (VII) forma una serie de compuestos moderadamente soluble en solución acuosa

Se conoce un hidruro de neptunio, se conoce también de la existencia de carburos, fosfatos y nitratos.

Plutonio

Plutonio, de numero atómico 94, tiene la estructura electrónica del radón mas ocho electrones. Los estados de oxidación definidos son el +3, +4, +5, +6, +7, con numerosos compuestos que se conocen para cada uno de ellos. El decrecer de la estabilidad, de los estados de oxidación elevados, con el aumento del número atómico, se sigue evidenciando; el plutonio (IV), es estable en solución acuosa. Al igual que el uranio y el neptunio el plutonio forma el ión oxigenado plutonil, que establecido para el estado +5, es inestable en solución acuosa. EL neptunio +7 se ha evidenciado en soluciones fuertemente básicas, y presenta una estabilidad menor que la del neptunio (VII).

El plutonio (III), si bien se oxida por exposición al aire, es bastante estable. Con número de oxidación +4 existe solamente en solución acuosa y los compuestos a partir de el obtenidos deben prepararse en solución.

Para los estados de oxidación +5 y +6, se conocen compuestos análogos a los demás actínidos, como los fluoruros, cloruros, bromuros e ioduros. También los carburos, los fosfatos y carbonatos.

Solo se conocen dos compuestos del plutonio (VII), óxidos mixtos con el bario y el estroncio. En referencia a los hidruros se conocen dos. El plutonio (IV), forma el oxido de mayor numero de oxidación, lo que se ve reflejado en la poca estabilidad de los iones de mayor carga con el aumento del numero atómico.

Un considerable número de compuestos orgánicos se conocen del plutonio; hay muchos compuestos intermetalicos del plutonio con elementos como el berilio, aluminio, hierro, manganeso, níquel y otros metales. Los compuestos intermetalicos en los que interviene el plutonio son diferentes a los demás de los actínidos, debido a que el plutonio posee en estado elemental una estructura diferente.

Americio

Americio, numero atómico 95, posee la estructura del radón mas nueve electrones exteriores, siete de los cuales se encuentran en el orbital 5f. La valencia mas estable es la +3, en la cual hay seis electrones en orbital 5f, análogamente al elemento lantánido europio (Eu).

Por analogía con el europio, el americio debería tener un estado +2 estable, y efectivamente la tiene, y forma compuestos como el diioduro y el dibromuro. Compuestos en solución y sólidos del americio se conocen para los estados +4, +5, +6, sin embargo solo dos iones pueden encontrarse. No hay evidencia de la existencia del americio (VII) en solución básica, y tampoco se producen compuestos sólidos para este numero de oxidación.

1.   El americio (III), forma los típicos compuestos que lo encuentran en forma trivalente de los demás actínidos; se obtienen hidróxidos y fluoruros que son muy estables e insolubles. Para el americio (IV) el único halogenuro que se conoce es el fluoruro. El americio (IV) posee un hidróxido poco estable, y para el estado +5 se encuentran sales comunes, como el oxalato, carbonatos y nitratos.

Para el estado de oxidación +6 se conoce el ion complejo oxigenado ameril, y compuestos como el acetato ameril de sodio. No existen compuestos para el americio (V) y (VI), que no sea en forma de iones oxigenados. Se puede obtener también el hidruro de americio +3; aunque se conocen varios compuestos de este elemento, no se ha investigado muy profundamente en las propiedades del americio.

Curio

Curio, numero atómico 96, posee la estructura del gas noble radón mas diez electrones, siete de los cuales se encuentran el orbital 5f.

Su configuración electrónica es especialmente estable, y solamente el curio (III), se puede encontrar. En efecto, a pesar de que el curio (III) es muy estable, también se puede encontrar el curio (IV), que sin haber un estado de oxidación mayor, es estable y un fuerte agente oxidante.

El curio (III) es el más estable en solución. Se pueden preparar todas las reacciones con los halógenos, fosfatos, nitruros, hidróxidos y otros compuestos. Los únicos dos compuestos binarios del curio (IV), es el bióxido y el tetrafluoruro. Se pueden obtener compuestos mixtos con el curio (IV) y los metales alcalinos. La química del curio, se ve complicada, debido a la corta vida media de los isótopos que disponemos; estos valores se alzan a 5 meses para el curio-242 y 17,6 meses para el isótopo curio-244. También por la rareza del elemento.

Berkelio

Berkelio, numero atómico 97, posee once electrones adicionados a la estructura del radón, ocho de los cuales se ubican en el orbital 5f.

Los estados de oxidación son el +3 y el +4. El estado +4, es un fuerte agente oxidante; ambos son lo bastante estables como para existir en solución y en compuestos sólidos. Todos los halogenuros del berkelio (III) han sido sintetizados, pero del berkelio (IV), solo se conoce el tetrafluoruro. Se pueden preparar el hexoxido y el bióxido.

Californio

Californio, numero atómico 98, posee la estructura del radón mas doce electrones, diez de los cuales se ubican en el orbital 5f. En solución, el californio (III), es el único estado de oxidación estable.

Para el californio (IV), se conoce el fluoruro y tratando el metal con oxigeno a presión, se forma el bióxido; estos son los únicos compuestos definidos para el californio (IV). Algunos compuestos del californio (III) han sido estudiados, como el tricloruro, el oxicloruro y el trioxido.

Compuestos con el estado de oxidación +2, han sido preparados en los principios de los anos setenta y se han descubierto el yoduro y bromuro.

Einstenio

Einstenio, numero atómico 99, posee la estructura del radón mas trece electrones, once de los cuales se ubican en el orbital 5f. Se ha explorado muy poco en la química de este elemento, pero se ha evidenciado la existencia del einstenio (III) como el estado estable, tanto en solución como en sólidos. El tricloruro y el oxicloruro han sido reportados. El isótopo einstenio-253 emite radiaciones alfa. El oxido de einstenio (III), Es₂O₃, ha sido preparado e identificado por difracción de electrón. El einstenio (II) fue mostrado por el espectrofotómetro de estar presente en cristales de fluoruro de calcio. Hay soluciones acuosas y amalgamas con metales alcalinos. No hay evidencia a cerca del einstenio (IV) o estado de oxidación superior, pero en los principios de los setentas se llevo a cabo una investigación a cerca de esta posibilidad.

Fermio

Fermio, numero atómico 100, posee catorce electrones fuera de la estructura del gas noble radón con doce dentro de un orbital 5f. Se ha probado la existencia del fermio (III). Los elementos lantánidos y actínidos son rutinariamente separados por el procedimiento de columna de cambio iónico y los otros en los cuales están separados dependen, en parte, de los estados de oxidación. No se han encontrado compuestos del elemento, aunque se cree en la existencia del fermio (II), basada en la reducción en solución de una amalgama de metal alcalino. Nada más a cerca de esta química se conoce y no se espera conocer mucho mas a cerca de ella, ya que se trata de un elemento muy raro.

Mendelevio

Mendelevio, numero atómico 101, posee trece electrones situados en el orbital 5f, uno menos que la capa completa. La química del mendelevio, se basa principalmente en el método de separación por cambio de iones, en el cual es un típico actínido +3. La reducción de la amalgama de sodio, demuestra la existencia del mendelevio (II). Al igual que el fermio, no se conocen compuestos de este elemento; esto se debe la corta vida media de los isótopos que nos impide ver sus reacciones.

Nobelio

Nobelio, numero atómico 102, posee un orbital 5f completo con catorce electrones. De sus propiedades químicas, al igual que las del mendelevio, no se conocen, salvo que presenta dos estados de oxidación, el +2 y el +3. El nobelio (II) parece ser el estado de oxidación más estable en solución acuosa. este presente un estado de oxidación +2, que es notablemente estable, debido al aumento de la estabilidad de los estados de oxidación inferiores con el aumento del numero atómico.

Laurencio

Laurencio, numero atómico 103, es el ultimo de los elementos actínidos; este posee un orbital 5f completo con catorce electrones. Sus isótopos son muy inestables, y es por ello que la química del laurencio esta llena de conjeturas i disyuntivas. Se sugiere, que este es un típico actínido de número de oxidación +3. Diferentes valores de estados de oxidación se pueden encontrar en compuestos sólidos, pero probablemente no en solución.