锕系元素单质都是具有银白色光泽的放射性金属。与镧系金属相比，锕系金属熔点、密度略高，金属结构变体多。

锕系元素和镧系元素的价电子结构相似。锕系元素也有和镧系收缩类似的“锕系收缩”现象。

除锕和钍外，锕系前半部分元素在水溶液中具有几种不同的氧化态，这是因为金属7s、5f、6d电子都可以作为价电子参与成键。随着原子序数的递增，5f和6d轨道能量差变大，5f电子不易失去或参与成键，使得从Am(镅)开始，+3为稳定氧价态。

当Ac、Th、Pa、U所有的价电子都用于成键时，它们所表现的最稳定氧化态分别为+3、+4、+5和+6。氧化态为+7的Np不稳定，其最稳定氧化态为+5。Pu的稳定氧化态为+4。从Am到Lr九种元素最稳定氧化态都是+3。

锕系元素在化合物中配位数主要是6或8，还有较高的配位数如10、11、12。

1. 钍的化合物

钍最稳定氧化态为+4。在稀溶液中存在水合离子[Th(H₂O)n]₄⁺，加入NaOH生成Th(OH)₄白色沉淀。

ThO₂为白色粉末，熔点为3660K，是熔点最高的氧化物。ThO₂只能溶于HNO₃-HF混合酸中。在钍盐溶液中加入氨水或碱生成白色凝胶状的二氧化钍水合物。

硝酸钍Th(NO₂)：·5H₂O易溶于水、醇、酮和酯中，常用于制取钍的其他化合物。

Th⁴⁺电荷高，水解能力强。Th⁴⁺的半径大，有利于形成配位数高的配合物，如八配位的(NH₄)₄[ThF₈]和高配位的Ca[Th(NO₃)₆](NO₃^-为双齿配体)等。

2. 铀的化合物

铀是一种活泼金属，溶于酸，在空气中易被氧化使金属表面很快由黄变黑。

铀的氧化物很复杂，多为非化学计量比的化合物。氧化物主要有棕黑色的UO₂，墨绿色的U₃O₈和橙黄色的UO₃。UO₃具有两性，溶于酸生成黄绿色UO₂²⁺，溶于碱生成U₂O₇^2-，如UO₃溶于硝酸生成硝酸铀酰。

UO₃+2HNO₃=UO₂(NO₃)₂+H₂O

UO₂²⁺在溶液中水解，室温时水解产物主要有UO₂OH⁺、UO₂(OH)₂和(UO₂)₃(OH)₅⁺。将UO₃溶于碱或向UO₂(NO₃)₂溶液中加碱，析出黄色的Na₂U₂O₇·6H₂O，加热脱水，得黄色无水盐，可作黄色颜料。

铀的卤化物一般都有颜色，如UF₃、UF₄、UCl₄，为绿色，UF₅淡蓝色，UBr₃、UCl₃为红色，UBr₄，为棕色，UCI₆为绿色，而UF₆为白色。

铀的六卤化物水解生成UO₂²⁺

UF₆+2H₂O=UO₂F₂+4HF

文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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