Иттербий электронное строение

Это обстоятельство приводит к необходимости разделения 14 элементов на два ряда по 7 элементов в каждом и группировки элементов обоих семейств, представленной в табл. 9. Здесь приведены электронные конфигурации, основные термы и данные о спиновых и магнитных моментах атомов лантаноидов и актиноидов. Гадолиний, лютеций, кюрий и лоуренсий, обладающие внешними электронными конфигурациями s p d s-, идентичными с электронными конфигурациями скандия, иттрия, лантана и актиния, должны размещаться в III группе. Европий, иттербий, америций и нобелий имеют одинаковое строение внешних оболочек со щелочноземельными металлами поэтому должны находиться вместе с ними во второй группе. [c.40]

Размещению известных Менделееву европия, гадолиния, тербия, гольмия, эрбия, тулия в девятом ряду препятствовало полное несходство их с серебром, кадмием, индием, оловом, сурьмой, теллуром и йодом, под которыми были оставлены места (см. табл. 2). Не зная электронного строения элементов, нельзя было определить, что лантаноиды не являются аналогами элементов главных подгрупп и d-переходных металлов, а образуют самостоятельные третьи подгруппы /-переходных металлов. Открытие лютеция и гафния привело к перемещению иттербия во Пс подгруппу, а церия из подгруппы титана в IV подгруппу. Совершенно так же открытие советским ученым Н. И. Флеровым с сотрудниками в 1964 г. элемента № 104, являющегося аналогом гафния, исключает возможность размещения тория, протактиния и урана в подгруппах d-переходных металлов под гафнием, танталом и вольфрамом, поскольку нельзя в клетку, где поме- [c.24]

Рассмотрим смещения лантаноидов и актиноидов, вытекающие из электронного строения. Уровни 5a и 4/ у гадолиния и лютеция оказываются настолько близкими, что ввиду устойчивости f- и / -конфигу-раций один из электронов переходит на d-уровень, вследствие чего эти элементы имеют внешнюю электронную конфигурацию, идентичную конфигурации лантана (dV). Еще более сильное смещение d- и /-уровней у актиноидов приводит к переходу электронов с 5/- на Bd-уровни у тория, протактиния, урана, нептуния, кюрия, берклия и лоуренсия. Наличие d-оболочек несколько сближает эти элементы с переходными металлами. С другой стороны, наличие двух электронов на внешней s-подоболочке, отсутствие электронов на d-уровнях и образование /-электронами устойчивых f- и / -конфигураций сближает европий, иттербий, америций, нобелий со щелочноземельными металлами. Дифференциация строения и свойств лантаноидов и актиноидов должна основываться на различии строения их /-оболочек. [c.40]

В группу редкоземельных элементов, нлл лантанидов (лантаноидов), входят 14 элементов церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. По числу входящих в нее элементов и по своеобразию их свойств эта группа занимает особое положение в неорганической химии. Весьма интересна и увлекательна даже история открытия входящих в нее элементов, охватывающая почти полтораста лет (церий был открыт в 1803 г., прометий — в 1942—1947 гг.), включающая непрерывное последовательное обнаружение новых элементов в ранее казавшихся индивидуальными препаратах. Лишь исследование Мозли впервые позволило точ ю установить, что эта группа включает 14 элементов, и только достижения в области атомной энергетики позволили искусственным путем действительно получить неоднократно до того открываемый и получивший название, но не встречающийся в природе 61-й элемент — прометий. Изучение электронной структуры атомов элементов показало,что для лантанидов характерно заполнение внутренней 14-электрониой /-оболочки, в соответствии с чем для структуры атомов этих элементов характерны состояния от (церий) до (лютеций). Своеобразия строения электронных [c.162]

Скандий стоит в начале первого большого (IV) периода и именно с него начинается усложнение строения атома вследствие заполнения не внешней электронной оболочки, а второй снаружи. Иттрий, выделенный Ф. Велером в 1828 г. из минерала, найденного близ города Иттерби (Швеция), выполняет ту же функцию в следующем большом периоде (V), а лантан — в VI. Строение электронных оболочек этих элементов таково (см. табл. 27), что они имеют устойчивую валентность 3, при которой теряют оба внешних электрона и один электрон со второй оболочки, приобретая таким образом устойчивую 8-электронную структуру наружного слоя. Сходство в химических свойствах этих трех элементов очень велико, но особенно близки по химическим свойствам элементы группы редких земель. Эта близость объясняется одинаковым строением двух внешних электронных оболочек в связи с тем, что при достройке атома при переходе от одного элемента к другому, т. е. при возрастании заряда и числа электронов на единицу, дополнительный электрон располагается у этих элементов не во внешнем электронном слое, а на третьем снаружи, обозначаемом 4/. Вполне понятно, что близость химических свойств обусловливает как совместное нахождение этих элементов в природе, так и трудность их разделения и выделения в виде индивидуальных соединений. [c.229]

В шестом периоде, кроме заполнения 5 -нодоболочки и появления десяти переходных металлов, происходит заполнение 4/-нодоболочки, в результате которого возникают 14 лантаноидов. Они, как и переходные металлы, не могут быть оторваны от всей системы элементов и непременно должны быть соединены линиями с металлами 5-го периода, имеющими с ними определенные черты сходства. При этом, в соответствии с двойной периодичностью строения и свойств, ряд лантаноидов должен быть разделен на две группы элементов, отвечающих заполнению первой и второй половины 4/-подоболочки. Такой прием, хотя и не нашел отражения в современных пирамидальных таблицах, точно соответствует таблицам, составленным Менделеевым (см. табл. 2). При этом европий—иттербий, лантан—гадолиний—лютеций и т. д. оказываются на ветвях, идущих слева направо и вниз, что приводит к разделению цериевых и иттриевых редкоземельных металлов и соответствует изменению параметров, отражающих различия их электронного строения. Расположение всех лантаноидов в один ряд является совершенно неудовлетворительным, так как элементы от европия до иттербия оказываются при этом несвя- [c.62]

Одинаковое строение крайней электронной оболочки — причина близких химических свойств редкоземельных элементов и трудности их разделения. До последнего времени единственно доступным препаратом редкоземельных металлов был мишметалл — сплав около 50% церия с другими лантоноида-ми. За последнее время в области разделения редких земель наблюдаются существенные сдвиги, в результате чего такие элементы, как церий, самарий, европий и иттербий, выделены в виде соединений спектральной чистоты [154]. [c.30]

Особенности редкоземельных элемеитов. Р.з.э. (атомные номера от 57 до 71) занимают особое положение в периодической системе Менделеева. При увеличении атомного номера происходит заполнение внутренней электронной оболочки 4f (от нуля у лантана до 14 у иттербия). Внешняя же электронная оболочка у всех р.з.э. сохраняет одинаковое строение это обусловливает очень большое сходство их химических свойств. Однако оптические характеристики р.з.э. существенно различаются между собой. Это объясняется тем, что спектры поглощения и люминесценции связаны с переходами между термами 4/ оболочки. [c.456]

Не менее интересно рассмотреть переходную облас гь между /- и /-металлами. Лютеций и лоуренсий, завершающие ряд лантаноидов и актиноидов, имеют валентно-электронную конфигурацию (п—2)/ (п—1)с1 п5 . Предыдущие элементы иттербий у элемент 102 также имеют завершенную /-электронную оболочку (п — —2)/ я5 а электроны на п—1)с(-уровне отсутствуют. В соответствии с электронным строением отмеченные 4 элемента в основном состоянии, строго говоря, не могут быть отнесены к /-элементам, поскольку сформированный / -электронный слой обладает повышенной стабильностью и во взаимодействии может не участвовать. Действительно, для иттербия, например, весьма характерны производные со степенью окисления +2, а для лютеция и лоур( нсия, как и следовало ожидать, 4-3. В то же время иттербий в стегени окисления + 3 выступает как типичный /-элемент. Таким образом, на границе между /- и /-элементами наблюдается такая же двойственность в поведении, как и у элементов подгруппы мед и цинка при переходе от /- к 5р-металлам. [c.368]

В недавно опубликованной работе [37] исследовалась каталитическая активность редкоземельных металлов — иттрия, гадолиния, диспрозия и иттербия в виде напыленных пленок — в отношении реакции изотопного обмена в молекулярном водороде и орто-пара-превращепия водорода при низких температурах —125 и —196° С. Сделана попытка сопоставления каталитической активности редкоземельных элементов с электронным строением. Оказалось, что наибольшую каталитическую активность проявляют металлы, обладающие наименьшим магнитным моментом. [c.50]

Таким образом, строение атомов лантаноидов предопределяет большое химическое сходство этих элементов, их типично металлический характер и высокую химическую активность, несколько спадающую вдоль периода по мере уменьшения размера атомов. Основная, у большинства элементов практически единственная, степень окисления в соединениях +3, однако повышенная устойчивость замкнутых или полузаполненных электронных оболочек приводит к стабилизации степеней окисления +2 у европия (f) и иттербия f ), а также +4 у церия = [Хе]) и тербия (f). [c.379]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология