Гадолиний свойства

С другой стороны, откладывает отпечаток на свойства элементов наличие электрона в электронной оболочке гадолиния (4/ 5d 6s ) и лютеция (4/ 5d 6s ). Это сближает их по ряду свойств друг с другом и с лантаном (4/ 5il 6s ). Так, например, у лантана, гадолиния и лютеция близкие и притом повышенные в ряду лантаноидов значения теплот (энтальпий) атомизации (возгонки), в то время как у европия и иттербия тоже близкие, но минимальные. На кривой зависимости теплоты атоми- [c.322]

Составьте электронные конфигурации для атомов следующих элементов И1Б группы а) лантана, гадолиния и лютеция в нулевой степени окисления, б) церия и неодима в степени ( + И1), в) церия в степени окисления (+IV). Почему все лантаноиды(И1) обнаруживают большое сходство в химических свойствах [c.129]

Положение лантанидов в периодической системе. Структура электронной оболочки атомов лантанидов. Особое положение гадолиния и лютеция. Валентность лантанидов. Восстановительная активность. Отношение к кислороду, воде и кислотам. Окислы и гидроокиси лантанидов. Окраска и парамагнитные свойства ионов. Лантанидное сжатие. Наиболее важные соли. Разделение ионов лантанидов. Комплексные соединения. [c.333]

В химии редкоземельных элементов наиболее ярко проявляется внутренняя периодичность, особенно для производных в характеристической степени окисления. Объяснение этому факту было дано в гл. I, 5. Для иллюстрации внутренней периодичности в табл. 5 приведены цвет гидратированных ионов Э , стандартные энергии Гиббса образования трифторидов и проявляемые степени окисления. Наблюдается удивительная аналогия в свойствах элементов, находящихся друг под другом. В каждой семерке, составляющей внутренний период, ионизационные потенциалы третьего порядка монотонно растут (см. табл. 3) с уменьшением атомных радиусов в результате лантаноидной контракции. Но начало нового внутреннего периода (переход от Ей к Gd) сопровождается уменьшением третьего ионизационного потенциала на 4 В, У европия впервые в первой семерке достигается устойчивая наполовину заполненная 4/ -оболочка. У гадолиния же при той же устойчивой 4/,-оболочке появляется один электрон на Sii-оболочке, который намного легче удаляется, потому что этот электрон делает стабильную 5 /°-оболочку неустойчивой. Для элементов, следующих за Gd, вновь наблюдается монотонное возрастание третьего ионизационного потенциала вследствие лантаноидного сжатия. Благодаря стабильности указанной 4/ -оболочки европий часто функционирует в степени окисления 4-2 за счет бз -электронов, а один из семи неспаренных электронов на 4/ -оболочке участвует в образовании связей в более жестких условиях. Для его аналога иттербия картина схожая, только в качестве устойчивой выступает уже полностью заселенная 4/ -обо-лочка. В случае самария и тулия, находящихся левее указанных [c.172]

Большинство лантаноидов парамагнитны, а гадолиний, диспрозий и гольмий ферромагнитны. Благодаря большому сходству лантаноидов их очень трудно разделять и получать в чистом виде. Однако, используя свойства различных комплексных, двойных и простых [c.327]

Металлы — железо, кобальт, никель, гадолиний, диспрозий и некоторые из их сплавов и соединений являются ферромагнитными при температуре ниже критической для каждого соединения. Причина ферромагнетизма до объяснения ее квантовой механикой была неизвестна. Вопрос заключается в том, почему электроны на неполностью заполненных оболочках выстраиваются в направлении приложенного поля и почему они сохраняют эту ориентацию даже после снятия магнитного поля Объясняется это тем, что низшим энергетическим состоянием для некоторых твердых тел является состояние, в котором спины электронов параллельны, а не антипараллельны, как, например, для двух электронов в молекуле водорода. Ферромагнетизм возможен только при определенных межатомных расстояниях и определенных радиусах -орбиталей, поэтому он наблюдается лишь для некоторых элементов. Ферромагнитные вещества проявляют гистерезис в магнитных свойствах. Это означает, что магнитный момент зависит от магнитной предыстории образца кривые зависимости магнитного момента от напряженности магнитного поля различны для случаев, когда магнитное поле увеличивается или уменьшается. [c.497]

Заполнение уровня 4f происходит таким образом, что для первых семи элементов (от церия до гадолиния) спины электронов параллельны, а для последующих элементов (от тербия до лютеция) заполнение уровня электронов происходит таким образом, что спины электронов антипа-раллельны относительно первых. Такой порядок заполнения электронами уровня 4/ и является физической основой деления элементов на цериевую и иттриевую подгруппы. Эти подгруппы элементов различаются между собой химическими свойствами, в частности, растворимостью их соединений, способностью к комплексообразованию. [c.191]

Обширная группа элементов в шестом периоде периодической системы Менделеева, известная под названием редких земель нли лантаноидов, состоит из 15 элементов лантана (Ьа), церия (Се), празеодима (Рг), неодима (N(1), прометия (Рт) самария (8т), европия (Ей), гадолиния (0(1), тербия (ТЬ), диспрозия (Ьу), гольмия (Но), эрбия (Ег), тулия (Ти), иттербия (УЬ) и лютеция (Ьи). Этим элементам в природе сопутствует иттрий (V), который чрезвычайно с ними сходен по химическим свойствам. Поэтому он обычно рассматривается совместно с этой группой элементов. [c.7]

Материалы теряют ферромагнитные свойства, если энергия теплового движения превышает значение обменной энергии. Это происходит при температуре, которую называют точкой Кюри. Чем больше обменная энергия, характеризуемая обменным интегралом, тем должна быть выше точка Кюри. Точка Кюри для железа равна 753 °С, для кобальта -1127 °С, для никеля - 358 °С, для гадолиния - 16 °С. При снижении значений этого параметра магнитные свойства материалов восстанавливаются. [c.242]

На первый взгляд, по физическим и химическим свойствам гадолиний ничем не отличается от других редкоземельных металлов. Он — светлый, незначительно окисляющийся на воздухе металл — по отношению к кислотам и другим реагентам ведет себя так н е, как лантан и церий. Но с гадолиния начинается иттриевая подгруппа редкоземельных элементов, а это значит, что на электронных оболочках его атомов должны быть электроны с антипа-раллельными спинами. [c.144]

Всего один дополнительный электрон появился в атоме гадолиния по сравнению с атомом предыдущего элемента, европия. Он, этот добавочный электрон, попал на вторую снаружи оболочку, а первые пять электронных слоев , в том числе и развивающаяся у большинства лантаноидов оболочка N, у атомов европия и гадолиния построены одинаково. Всего один электрон и один протон в ядре, но как преображают они некоторые свойства очередного лантаноида [c.144]

КЮРИЙ ( urium, назван в честь П. Кюри и М. Склодовской-Кюри) m — химический элемент, п. н. 96, относится к семейству актиноидов. К. искусственно получен в 1944 г. Сиборгом, Джеймсом и Гиорсо (США). Известно 13 радиоактивных изотопов. Массовое число самого стойкого изотопа 247 (период полураспада 4 10 лет . Несколько миллиграммов К. получено восстановлением СтРз барием. Металлический К. имеет т. пл. 1300° С. В соединениях К. трехвалентен, по свойствам является аналогом гадолиния. [c.143]

СКАНДИЙ (S andium, от названия Скандинавия) S — химический элемент П1 группы 4-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 21, ат. м. 44,9559. С. имеет один стабильный изотоп, известны 10 радиоактивных изотопов. Существование С. было предсказано Д. И. Менделеевым в 1870 г. Он подробно описал свойства С. и условно назвал его экабором. В 1879 г. С. был открыт шведским ученым Нильсоном в минерале гадолините, впервые найденном в Скандинавии. Содержится С. во многих минералах как примесь. С.— серебристый металл с характерным желтым отливом, т. пл. 1539° С. С. химически активен, при обычных условиях реагирует с кислородом, а при нагревании с водородом, азотом, углеродом, кремнием и т. п. растворяется в минеральных кислотах в соединениях С. проявляет степень окисления +3. С. извле-каЕот при переработке уранового, вольфрамового, оловянного сырья, также из отходов производства чугуна. С. применяют в виде сплавов для изготовления ферритов с малой индукцией (лля быстродействующих вычисл тельыых машин), [c.229]

Уширение спектральных линий не всегда является недостатком реагентов в ЯМР-спектроскопии. Свойство некоторых парамагнитных ионов уширять пики в спектрах ЯМР нашло практическое применение. Существует целая группа так называемых лантаноидных уширяющих реагентов (ЛУР). Среди них лучшими считаются хелаты гадолиния 0(1 (ДПМ)з и 0(1 (ФОД)з. Применение их основано на том, что уширению подвергаются прежде всего пики тех ядер, которые ближе всего располагаются в аддукте к парамагнитному центру. Уширение определяется только расстоянием г, оно обратно пропорционально г . Например, если добавлять ЛУР к пиридину в СС14 и измерять спектр ПМР, то можно заметить, что вначале происходит уширение сигналов протонов 2- и 6-Н (сдвиг сигналов почти не происходит). При некоторой концентрации ЛУР сигнал становится настолько широким, что теряется в шумах. Затем начинает уширяться сигнал протонов 3- и 5-Н и уже при большем содержании реагента — сигнал наиболее удаленного от азота протона 4-Н, Хорошие результаты дает совместное применение ЛСР и ЛУР сначала спектр растягивают с помощью ЛСР, затем поочередно удаляют из него те или иные сигналы (обычно наиболее сдвинутые) добавками ЛУР, убеждаясь в правильности отнесений пиков. [c.112]

РГ2О3 входит в состав стекла для защитных очков сварщиков (деди-товое стекло) и предохраняет их глаза от ультрафиолетовых лучей. Оксиды гадолиния и европия применяют для изготовления специальных стекол, поглощающих нейтроны. Стекла, содержащие Се02, не темнеют под действием радиации, и поэтому их используют в атомной технике. Никакие другие добавки не придают стеклу подобных свойств. [c.67]

Известны методы определения европия [66] по спектрам поглощения аква-иона Ей (И) в присутствии самария и гадолиния. Чувствительность определения европия в виде аква-иона Ей (И) значительно выше, чем в виде аква-иона Ей (П1) молярные коэффициенты пога-щения аква-нона Ей (И) при X 248 и X 320 нм равны 1,21 10 и 4,29 10 соответственно молярный коэффициент погашения акваиона Ей (III) при к 394 равен 2,7. Кроме того, могут использоваться восстановительные свойства Ей (И) в реакциях с окрашенными реагентами, обладающими окислнтелнымн свойствами (например, пири-дилазонафтолом илн пиридилазорезорцнном) [67], что тоже приводит к значительному повышению чувствительности определения европия. [c.205]

Из квантовохимических соображений следует, что позышенпой стабильностью обладают не только завершенные р -, / -уровни, но и заполненные наполовину. Поэтому особое положение в рядах /-металлов занимают средние элементы хром и марганец, молибден и технеций, вольфрам и рений, обладающие соответственно структурами (л—l) / ns и (п—l) / /is . У /-элементов особыми свойствами обладают гадолиний и кюрий, у которых при наличии в /-уровне 7 электронов появляются по одному электрону в с1-состоянии [валентная конфигурация (п—2)Р(п—l / .s ]. Особая устойчивость р- и / -электронных конфигураций обусловливает так называемую внутреннюю периодичность в изменении свойств пе реходных элементов. [c.368]

Весьма ценными свойствами металлов являются их пластичность, упругость, прочность. Онн способны под давлением изменять свою форму, не разрушаясь. Это свойство металлов позволяет п.рокатывать их в листы или вытягивать в проволоку. Прочность и пластичность металлов зависят от температуры с повышением температуры прочность понижается, а пластичность возрастает. По степени твердости металлы значительно отличаются друг от друга. Так, калий, натрий — металлы мягкие (их можно резать ножом) хром по твердости близок к алмазу — царапает стекло. Температура плавления и плотность металлов также изменяются в ши- роких интервалах. Самый легкоплавкий металл — ртуть (температура плавления —38,87 °С) самый тугоплавкий— вольфрам (температура плавления 3370 °С). Плотность лития — 590 кг/м , а осмия — 22 480 кг/м Металлы отличаются также своим отношением к магнитным полям. По этому свойству они делятся на три группы ферромагнитные металлы — способные намагничиваться при действии слабых магнитных полей (например, железо, кобальт, никель и гадолиний) [c.389]

Свойства лантаноидов. В виде простых веществ все лантаноиды представляют собой сере ристо-белые металлы (желтизна празеодима и неодима о,бус-ловлена образованием на поверхности пленки оксидов). Они хорошо куются. Почти все лантаноиды парамагнитны, только гадолиний, диспрозий и гольмия, шроявляют фер1роиагннтаые свойства. [c.444]

В шестом периоде после лантана, у которого на 54-орбитали появляется один электрон, следуют 14 лантаноидов. Для них характерно заполнение в основном 4/юрбитали. Один электрон на 54-орбитали (как у лантана) появляет ся только у гадолиния 2 = 64) и лютеция 2 = 71). Поскольку у лантаноидов, представителей шестого периода, происходит заполнение глубоколежащего внутреннего (п — 2)-слоя, структура внешнего и второго снаружи слоев у них совершенно идентична. Это является определяющим в химическом поведении лантаноидов и объясняет чрезвычайно сильно выраженную аналогию в химических свойствах этих элементов. [c.43]

В химии редкоземельных элементов наиболее ярко проявляется внутренняя периодичность, особенно для производных в характеристической степени окисления. Объяснение этому факту было дано в 5 гл. X. Для иллюстрации внутренней периодичности в табл. 25 приведены цвет гидратированных ионов Э , стандартные энергии Гиббса образования трифторидов и проявляемые степени окисления. Наблюдается удивительная аналогия в свойствах элементов, находящихся друг под другом. В каждой семерке, составляющей внутренний период, ионизационные потенциалы третьего порядка монотонно растут (см. табл. 24) с уменьшением атомных радиусов вследствие лантаноидной контракции. Но начало нового внутреннего периода (переход от Ей к Сс1) сопровождается уменьшением третьего ионизационного потенциала на 4 В. У европия впервые в первой семерке достигается устойчивая наполовину заполненная 4/-оболочка. У гадолиния же при той же устойчивой 4/-оболочке появляется один электрон на 5 -оболочке, который намного легче удаляется, потому что этот электрон делает стабильную 5 °-оболочку неустойчивой. Для элементов, следующих за 0(1, вновь наблюдается монотонное возрастание третьего ионизационного потенциала вследствие лантаноидного сжатия. Вследствие стабильности 4/-оболочки европий часто функционирует в степени окисления +2 за счет бя -электронов, а один из семи неспаренных электронов на 4/-о6олочке участвует в образовании связей в более жестких условиях. Для его аналога иттербия картина схожая, только в качестве устойчивой выступает уже полностью заселенная 4/4-оболочка. В случае самария и тулия, находящихся левее указанных выше Ец и УЬ, 4/- и 4/ -оболочки близки к достижению стабильного состояния, а потому в основном проявляют характеристические степени окисления. Но эти же элементы в более мягких условиях могут быть в степени окисления +2 за счет бв -электронов при квазистабильных 4/- и 4/3-о6олочках. Для элементов начала внутренних периодов — Ьа и 0(1 — наблюдается только степень окисления - -3 вследствие устойчивости 4/ - и 4/-оболочек, полностью вакантной или наполовину заполненной. А электронами, участвующими в химическом взаимодействии, у них являются 5[c.351]

Металлохимия. В металлохимии отличия между элементами подгрупп галлия и скандия проявляются более отчетливо. Если металлы подгруппы галлия (вр-мета.г1лы) не образуют непрерывных твердых растворов, элементы подгруппы скандия дают неограниченную растворимость в твердом состоянии со многими металлами. Так, иттрий образует непрерывные твердые растворы со скандием, лантаном, титаном, торием, гадолинием и др. Кроме того, металлы подгруппы скандия (в отличие от галлия и его аналогов) на диаграммах состояния дают широкие области ограниченных твердых растворов. Необходимо подчеркнуть, что именно в металлохимии элементов подгруппы скандия ярко проявляются их свойства как первых представителей каждого ряда переходных -элементов. В обычной химии особенность поведения элементов сказывается, как правило, начиная с подгруппы титана. [c.355]

Белый мягкий пластичный металл. Во влажном воздухе покрывается оксидно-гидроксидной пленкой. Пассивируется в холодной воде не реагирует со щелочами, гидратом аммиака. Сильный восстановитель реагирует с горячей водой, кислотами, хлором, серой. Ион 0(1 бесцветен. Соединения гадолиния по химическим свойствам подобны соединениям лантана. Получение — термическое восстановление 0<120з кальцием, электролиз раствора 0<1С1з. [c.332]

Редкоземельные элементы открыты в 1794 г. академиком Петербургской академии наук И. Я. Гадолином в минерале иттербите, который в честь ученого был переименован в гадолинит. Для РЗЭ характерно исключительное сходство основных химических и физических свойств (кроме свойств их ядер), в связи с чем в Периодической системе Д. И. Менделеева они помещены в одну клетку, которая ранее была отведена лантану. [c.190]

РЗЭ делят на две подгруппы — цериевую, в которую входят лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий и европий и иттри-евую, которая включает иттрий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций (а также скандий). Свойства элементов этих подгрупп несколько различны. [c.190]

Понятия редкоземельные элементы и лантаноиды часто путают. Между тем это не одно и то же. Лантаноиды — это элементы, заряды ядер которых имеют промежуточные значения между зарядами ядер лантана и гафния. К ним относятся 14 элементов церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций. В число редкоземельных элемеитов входят помимо перечисленных еще три элемента скандий, иттрий и лантан. Это объединение 17 элементов под оЗщим названием удобно потому, что скандий, нттрий н лантаи очень похожи по своим химическим свойствам на лантаноиды. Поэтому н в природе все 17 элемеитов обычно ьстречаются в д l x и тех же рудах. [c.121]

Трехвалентные элементы скавдий, иттрий, лаятан, гадолиний, иттербий и лютеций являются гомологами алюминия. Их окиси и соли — белого цвета. S jOa обладает сла<быми основными свойствами ЬазОз обладает почти такими же основными свойствами, как и СаО. [c.607]

Этот элемент встречается в количестве до 0,002% монацитном песке. По своим свойствам он занимает положение между самарием, (церитовой группы) и гадолинием, хотя этого не следовало бы ожидать по их атомным весам. Чистая соль его была получена путем перекристалдазации [c.610]

Открытием н.члиния заполнилась группа редких земель. Иллиний, названный по штату Иллинойсу и его университету, где производились главные работы над этим элементом, принадлежит, вероятно, к наименее распространенным в природе из всех элементов этой группы. Он может быть открыт путем рентгеновского спектрального анализа и определен магнитно-оптическим методом. Его свойства сходны со свойствами других элементов. Количества его, находимые в отходах монацита при производстве газокалильных сеток или в минералах (например, гадолинит), настолько малы, что фракционированных осаждений, производившихся ежедневно в течение трех лет и требовавших много тысяч операций, оказалось недостаточно для получения сколько-нибудь значительного количества чистой иллиниевой соли. Исследования показали, что его основность немного более основности иттрия и значительно больше основности самария. В общем основность редких земель понижается с повышением атомного номера. Исключение представляет иттрий. [c.619]

В качестве изоморфных примесей в природном цирконе могут присутствовать небольшие количества самых разнообразных элементов (U, Th, 2TR, Nb, Са, Mg, Мп, Fe, Ti, Р, Al, Se, Na и др.). Циркон представляет определенный структурный тип, к которому принадлежат силикаты торит ThSi04 и коффинит USi04. Из TR наиболее часто встречаются в цирконах иттербий, лантан, лютеций, иттрий, реже — тулий, эрбий, гольмий, диспрозий, гадолиний. Содержание TR колеблется от сотых долей процента до нескольких процентов. Гафний, постоянно присутствующий во всех цирконах как изоморфная примесь, чрезвычайно близок к цирконию по своим кристаллохимическим свойствам. Однако существует определенный предел в относительном содержании Hf в цирконе (отношение Zr/Hf<20), выше которого происходит расщепление кристаллов. У цирконов, содержащих гафний, повышается показатель преломления и увеличивается плотность. [c.237]

Столь же однородны сплавы гадолиния с титаном (до 20% С(1). Церий же, к примеру, растворяется в титане в 40 раз хуже. А редкоземельные металлы хорошо легируют сплавы не только на магниевой, но и на титановой основе. Улучшать свойства титана (когда это нуншо — они и так достаточно хороши) приходится именно гадолинием. Пятипроцентная добавка элемента № 64 заметно повышает прочность и предел текучести сплавов на титановой основе. [c.146]

А еще у него максимальное по сравнению со всеми другими лантаноидами удельное электрическое сопротивление — примерно вдвое больше, чем у его аналогов. И удельная теплоемкость гадолиния иа 20% (при 25° С) превышает удельную теплоемкость лантана и церия. Наконец, магнитные свойства ставят элемент Д 64 в один ряд с железом, кобальтом и никелем. В обычных условиях, когда лантан и другие лантаноиды парамагнитны, гадолиний — ферромагнетик, причем даже более сильный, чем никель и кобальт. Но железо и кобальт сохраняют ферромагнитность и при температуре порядка 1000 К, никель — 631 К. Гадолиний же теряет это свойство, будучи нагрет всего до 290 К (17° С). [c.146]

Необычны магнитные свойства и у некоторых соединений гадолиния. Его сульфат п хлорид (гадолиний, кстати, всегда трехвалеитен), размагничиваясь, заметно охлаждаются. Это свойство использовали для получения сверхнизкой температуры. Сначала соль С(12(304)з-8Н20 помещают в магнитное поле и охлаждают до предельно возможной температуры. А затем дают ей размагнититься. При этом запас энергии, которой обладала соль, еще уменьшается, и в конце опыта температура кристаллов отличается от абсолютного нуля всего на одну тысячную градуса. [c.146]

Несколько слов о других практически важных соединениях элемента М 64. Окись гадолиния GdzOs используют как один из компонентов железо-иттриевых ферритов. Люминофоры с оксисульфидом гадолиния позволяют получать наиболее контрастные рентгеновские снимки. Молибдат гадолиния — компонент галлий-гадолиниевых гранатов. Эти материалы представляют большой интерес для оптоэлектроники. А селенид гадолиния Gd2Ss обладает полупроводниковыми свойствами. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология