Иттрий электронное строение

Элементы побочной подгруппы III группы скандий 8с, иттрий У, и лантан Ьа относятся к редким и рассеянным металлам. До недавнего времени они не находили широкого применения. По электронному строению они относятся к переходным металлам, поскольку содержат на внешней оболочке один ( -электрон, однако по свойствам напоминают скорее щелочноземельные металлы. Все они сильно электроположительны и практически всегда проявляют одну степень окисления +3. Щелочные свойства гидроксидов этих металлов усиливаются от скандия к лантану (гидроксид лантана — сильное основание). [c.153]

В V периоде элемент IV группы — цирконий — непосредственно следует за элементом П1 группы —. иттрием, а в VI пер1Иоде между элементом III группы — лантаном — и элементом IV группы — гафнием — вклиии-вается длииный ряд лантанидов. У лантанидов происходит достройка электродами третьего снаружи электронного слоя. С возрастанием за1ряда атомного ядра у них электронные оболочки все более стягиваются к ядру, и радиус атома уменьшается (табл. 13). Из-за этого, и у элементов, следующих за лантанидами, атомные радиусы оказываются относительно малым и близкими к атомным радиусам соответствующих элементов V периода. Сходство строения атомов здесь дополняется близостью. их радиусов. Поэтому и по химическим свойствам элементы цирконий и гаф,ний, ниобий и тантал, молибден и вольфрам и т. д. оказываются попарно чрезвычайно сходными. [c.152]

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]

Рассмотрим возможные причины сходства элементов. Сходство элемента с его соседями сверху и снизу есть внутригрупповое сходство элементов-аналогов оно обусловлено прежде всего близким строением самых внешних электронных оболочек. Наибольшее сходство и изоморфизм проявляют тяжелые аналоги с близким строением внешних электронных оболочек, например калий и рубидий, серебро и золото, кальций и стронций, цинк и кадмий, скандий и иттрий, иттрий и гадолиний-лютеций, цирконий и гафний, ниобий и тантал, железо и никель, кобальт и никель и т. д. Значительные же различия свойств элементов-аналогов в высших валентных состояниях, когда все электроны уходят с внешней оболочки, большей частью обусловлено несходством строения внешних оболочек ионов (литий и натрий, бериллий и магний, бор и алюминий, углерод и кремний и т. д.). [c.158]

Скандий, иттрий, лантан и лантаноиды имеют электронное строение, исключающее образование прочных ковалентных связей, поэтому данные элементы не образуют устойчивых комплексных соединений с монодентатными лигандами. Напротив, комплексоны являются уникальными реагентами для этой группы катионов. Лантаноиды занимают особое место по разнообразию форм комплексонатов, это хорошо иллюстрируется на примере неодима (табл. 3.11). [c.373]

Подгруппа скандия. В побочную подгруппу третьей группы входят элементы скандий, иттрий, лантан и актиний. Их атомы содержат по два электрона в наружном электронном слое и по 9 электронов в следующем за ним слое строение этих двух электронных слоев можно выразить формулой (я——1)р (га—Каждый из этих элементов открывает собой соответствующую декаду -элементов. Некоторые их свойства приведены в табл. 36. Степень окисленности элементов подгруппы скандия в большинстве их соединений равна -ЬЗ. [c.632]

На основании данных Хунда, относящихся к 1926—1926 гг., предполагалось, что у лантанидов достраивается слой 4f, причем слои Ы и б5 сохраняют ту же конфигурацию, что у лантана, т. е. что эти элементы имеют по два электрона на уровне 6 в слое 5 и по одному электрону на уровне 5 в слое й. Таким образом, общая формула строения лантанидов принималась 4/"5а б52, где п менялось от 1 до 14 при переходе от церия к лютецию. В настоящее время на основании исследования спектров испускания установлено, что на слое Ы электроны имеются только у трех элементов этой группы — у лантана, гадолиния и лютеция [636]. Строение электронных оболочек скандия, иттрия, лантана и лантанидов показано в табл. 27, причем для уровней К, Ь, М (или 1, 2, 3) число электронов дано суммарно, а для уровней Л/, О й Р (или 4, 5 и 6), характерных для рассматриваемых элементов, число электронов приводится для каждого слоя отдельно. [c.233]

Подгруппа скандия. В побочную подгруппу третьей группы входят элементы скандий, иттрий, лантан и актиний. Их атомы содержат по два электрона в наружном электронном слое и по 9 электронов в следующем за ним слое строение этих двух электронных слоев можно выразить формулой (л — 1) 2(л— 1)й /г 2. Каждый из этих элементов открывает собой со- [c.640]

Таким образом, правило Клечковского отражает строгую закономерность последовательного заполнения электронных уровней атомов с ростом порядкового номера элемента. Оно позволяет установить причину появления переходных элементов — семейства скандия (Зс/), иттрия (4с(), лантана (5 ), лантаноидов (4/) и актиноидов (5/) в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Кроме того, на основании этого правила можно предсказать строение восьмого и девятого пери- [c.41]

Состав группы. В П1Б группу Периодической системы входят скандий 8с, иттрий У и семейства элементов — лантаноиды (от лантана Ьа до лютеция 1и) и актиноиды (от актиния Ас до элемента 103, название и символ которого — лоуренсий Ьг—не являются общепринятыми). В соответствии с теорией электронного строения атома элементы 1ПБ группы являются типичными /-элементами (см. Приложение 2). [c.405]

Элементы побочной подгруппы III группы периодической системы № 58—71 называются лантаноидами (общий символ Ln). Наряду с этим употребляют название — редкоземельные элементы (РЗЭ). Сюда же иногда присоединяют скандий и иттрий, хотя они имеют другое электронное строение. Скандий описан в I гл. Иттрий рассмотрим вместе с лантаноидами. Электронные конфигурации нейтральных атомов показаны в табл. 13 [1]. [c.46]

Особое внимание уделялось изучению каталитического действия редкоземельных элементов. Так, было исследовано влияние окислов Nd, Gd, Y, Dy в реакции o-n-превращения (1) и дейтеро-водородного обмена На + Dg (2). Установлено, что скорость реакции (1) имеет максимум при 240—270° К для неодима, гадолиния и иттрия. Найдена корреляция между величиной ионных радиусов, количеством адсорбированного водорода и изостерическими теплотами адсорбции для всех рассмотренных катализаторов, в то время как константы скорости не коррелируют с этими величинами, но зато меняются симбатно с величиной магнитного момента. Из этого вытекает, что при низких температурах реакция (1) протекает по магнитному механизму, когда скорость ее зависит от структуры 4/-электронной оболочки. В работе [36] авторы сделали вывод о связи скорости каталитической конверсии при низких температурах и строения 4/-оболочки. Активными центрами реакций (1) и (2) являются катионы, расположенные на макродефектах или вблизи анионных вакансий. В области средних температур (140—400° С) реакция (1) также протекает по магнитному механизму скорость реакции (2) очень мала, на 3—5 порядков меньше скорости реакции (1). При температуре >400° К обе реакции протекают с соизмеримой скоростью по одному и тому же механизму, а именно — по химическому, когда каталитическая активность определяется 5s- и 5р-уровнями. Трехокись иттрия и лютеция, обработанные водородом при 550° С, оказались эффективными катализаторами в реакции ор/по-превращения водорода. Реакция протекает по маг- [c.49]

С позиций современной химии этот факт легко объясним электронное строение атомов редкоземельных элементов — а к ним относятся скандий, иттрий, лантан и 14 лантаноидов — очень сходно. Химические свойства их, в том числе свойства, определяющие поведение элемента в земной коре, трудноразличимы. Очень близки размеры их ионов. В частности, у иттрия и тяжелых элементов семейства лантаноидов — гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия — размеры трехвалентного иона практически одинаковы, разница в сотые доли ангстрема. [c.183]

Согласно рекомендациям Международного союза по общей и прикладной химии [1] иттрий относится к группе редкоземельных элементов, с которыми его объединяет сходство электронного строения атома и некоторых физико-химических свойств. [c.5]

Особенности строения ионов РЗЭ, связанные со значительными их размерами, замкнутой наружной электронной оболочкой (5з 5р ), трудной доступностью 4/-орбиталей приводит к тому, что химическая связь в комплексных соединениях РЗЭ очень близка к ионному типу. В своем поведении ионы РЗЭ сходны с ионами других элементов, имеющих подобную структуру внешних электронных оболочек, имитирующих структуру атомов инертных элементов. В связи с этим проявляется сходство в свойствах комплексов РЗЭ с комплексами иттрия, лантана и в ряде случаев скандия, не имеющих 4/-электронов. Свойства комплексов РЗЭ в некоторых отношениях напоминают свойства комплексных соединений щелочноземельных элементов. Вместе с тем наличие 4/-электронов у РЗЭ все же сказывается на их особенностях, в частности на появлении частично ковалентной связи, которая образуется за счет взаимодействия орбиталей лигандов как с 4/-, так и с 6з-орбиталями. [c.77]

СТРОЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБОЛОЧЕК СКАНДИЯ, ИТТРИЯ. ЛАНТАНА И ЛАНТАНИДОВ [c.234]

Перенеся эту аналогию на шестой период, было бы логично предположить, что, начиная с лантана (оп аналог скандия и иттрия), и здесь будет происходить то же самое. Электроны, однако, не считаясь с нашей логикой, заполняют здесь не предпоследнюю, а третью снаружи оболочку, благо на ней есть вакансии. Согласно формуле n =2N , на этой оболочке — четвертой от ядра — может быть 32 электрона. Сюда, за редким исключением, и попадают новые электроны очередных лантаноидов. А поскольку химические свойства элемента определяются прежде всего строением наружных электронных оболочек, свойства лантаноидов оказываются еще более близкими, чем свойства переходных металлов. [c.72]

Во-вторых, теория Бора объяснила удивительную близость свойств редкоземельных элементов. Во многих работах и в первую очередь в трудах Косселя, посвященных исследованию природы валентности, была установлена зависимость химических свойств элементов от строения внешней электронной оболочки их атомов. Если внешняя оболочка остается неизменной, а очередные электроны доба)вляются в предыдущую, то при переходе от элемента к элементу их свойства меняются не столь резко это можно видеть на примере вставных декад (скандий — цинк, иттрий — кадмий), где заполняется десятью -электронами именно предыдущая оболочка. У редкоземельных элементов неизменными остаются две наружные оболочки, а достраивается четырнадцатью 4/-электронами третья снаружи оболочка. Такой порядок заполнения проявляется в незначительном изменении свойств при переходе от одного редкоземельного элемента к другому. [c.85]

В длинных периодах системы Менделеева, включающих так называемые вставные декады, содержится по десять элементов, у которых число электронов в наружной оболочке равно двум (два -электрона) и которые различаются лишь числом -электронов во второй снаружи оболочке. Такими элементами являются, например, элементы от скандия до цинка или от иттрия до кадмия. Вторая снаружи оболочка играет меньшую роль в проявлении химических свойств, чем наружная оболочка, ибо связь электронов наружной оболочки с ядром слабее, чем во второй снаружи. Поэтому элементы, в атомах которых наружные оболочки построены одинаково и различны лишь вторые снаружи оболочки, гораздо меньше различаются друг от друга по химическим свойствам, чем элементы с различным строением наружных оболочек. Так, все элементы вставных декад , образующие в совокупности так называемые побочные подгруппы основных восьми групп менделеевской системы, являются металлами все они характеризуются переменной валентностью. В шестом периоде системы Менделеева, кроме вставной декады , имеются ещё 14 следующих за лантаном элементов, у которых различие в строении электронных оболочек проявляется лишь в третьей снаружи электронной оболочке (идёт заполнение /-мест в четвёртой оболочке при наличии заполненных мест Эти элементы (лантаниды) на- [c.23]

Химические свойства скандия, иттрия, лантана и лантаноидов определяются строением наружных электронных оболочек. Наружные электроны участвуют в образовании химической связи. Лантаноиды обычно имеют три электрона, способных переходить к атомам других элементов, поэтому в соединениях они почти всегда трехвалентны. Исключительно большое химическое сходство аналогичных по составу соединений лантаноидов друг с другом находит объяснение прежде всего в характере построения атомов и ионов. [c.115]

В длинных периодах системы Менделеева, образующих так называемые вставные декады, содержится по десять элементов, у которых число электронов в наружной оболочке равно двум (два з-электрона) и которые различаются лишь числом -электронов во второй снаружи оболочке. Такими элементами являются, например, элементы от скандия до цинка или от иттрия до кадмия. Вторая снаружи оболочка играет меньшую роль в проявлении химических свойств, чем наружная оболочка, ибо связь электронов наружной оболочки с ядром слабее, чем во второй снаружи. Поэтому элементы, в атомах которых наружные оболочки построены одинаково и различны лишь вторые снаружи оболочки, гораздо меньше различаются друг от друга по химическим свойствам, чем элементы с различным строением наружных оболочек. Так, все элементы вставных декад , образующие в совокупности так называемые побочные подгруппы основных восьми групп менделеевской системы, являются металлами все они характеризуются переменной ва- [c.40]

По строению атома скандий разнится от алюминия, в то время как у галлия есть сходство с ним. Ион же скандия, подобно иону алюминияр (И нонам ранее рассмотренных металлов), имеет октетный. внешний электронный слой, т. е. электронное строение атома инертного газа, ион галлия— нет. Таким образом, по строению ода с типичным металлом III группы — алюминием наиболее сходны элементы, непосредствен но следующие в периодической таблице за щелочноземельными металлами скандий, иттрий, лантан и актиний. Они относятся к алюминик> так же, как щелочноземельные металлы к магнию. [c.476]

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]

Вопросы для самопроверки 1. Каковы особенности строения атома -элементов Приведите электронные формулы скандия и титана Сколько свободных -орбиталей в атомах каждого элемента 2. Какую степень окисления проявляют скандий, иттрий Приведите формулы оксидов и гидроксидов 3. Какой гидроксид 5с(ОН)з, (ОН)з, Ьа(ОН)з проявляет большие основные свойства Объясните причину изменения свойств гидроксидов -элементов III В подгруппы 4. Какая комплексная соль образуется при реакции взаимодействия нитрата скандия с избытком гидроксида аммония Напишите уравнения реакции, назовите комплексный [c.56]

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]

Электронное строение лантаноидов характеризуется наличием у них заполненной оболочки 5s 5p , над которой иа уровне 6s находятся два внешних электрона. У гадолиния и лютеция, относящихся к III грунне, так же как у скандия, иттрия и лантана, имеется третий электрон на [c.272]

Внешние электронные оболочки свободного неионизи-рованного атома иттрия имеют строение При [c.5]

XIX в., когда ошибочно считали, что минералы, содержащие элементы двух подгрупп цериевой (Ьа, Се, Рг, Кс1, Зт) и иттриевой (V, Ей, Сё, ТЬ, Оу, Но, Ег, Тп1, УЬ, Ей), редко встречаются в природе. На самом деле Р. э. не являются редкими. По своим физическим и химическим свойствам Р. э. очень сходны, что объясняется одинаковым строением внешних электронных оболочек их атомов. Р. э. применяют в различных отраслях техники радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, металлургии и др. Еа, Се, N(1, Рг используют в производстве стекла. Эти элементы повышают прозрачность стекла, входят в состав стекла специального назначения, пропускающего инфракрасные и поглощающего ультрафиолетовые лучи, а также в состав кислото-и жаростойкого стекла. Р. э. и их соединения широко применяются в химической промышленности для производства пигментов, лаков и красок в нефтяной промышленности в качестве катализаторов, в производстве специальных сталей и сплавов как газопоглотители (см. Иттрий. Лантаноиды). [c.212]

Элементы скандий S , иттрий Y, лантан La и актиний Ас составляют 1ПБ группу Периодической системы Д. И. Менделеева. Строение валенуного электронного уровня атомов этих элементов описывается формулой (п—l)d ns , отсюда вытекает характерная степень окисления ( + 111). Значения электроотрицательности элементов 111Б группы невелики, что объясняет почти полное преобладание для них металлических свойств, особенно для La и Ас. [c.230]

Атомы скандия, иттрия, лантата и актиния имеют на внешнем энергетическом уровне по два 5-электрока, а на предпоследнем — один -электрон п — )с1 п5 . В соответствии с таким электроиным строением наиболее характерной степенью окисления скандия, иттрия, лантана и актиния в соединениях будет -1-3. [c.258]

Электронные конфигурации. Почти все физические и химические свойства редкоземельных элементов находят логическое объяснение в строении их электронных конфигураций. Скандий, иттрий, лантан и актиний первые члены соответственно первого, второго, третьего и четвертого переходных рядов элементов. Другими словами, для каждого из этих элементов характерно начало внутренней надстройки, при которой устойчивая восьмиэлек- [c.32]

Спектрофотометрические методы определения содержания отдельных РЗЭ основаны на использовании спектров поглошения растворов солей РЗЭ — хлоридов, нитратов, перхлоратов. Из всех элементов Периодической системы Д. И. Менделеева только у солей РЗЭ (и солей актинидов) наблюдаются довольно узкие полосы погло-шений с острыми максимумами в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Узкополосные спектры поглошения аква-ионов лантаноидов объясняются особенностями строения их оболочек, причем спектр поглошения каждого РЗЭ имеет характерный, только ему присущий вид (рис. 22), так как отражает электронные переходы на оболочке 4/. Исключение составляют ионы иттрия, лантана и лютеция, которые не обладают собственным поглошением в растворах их солей. Спектры поглошения РЗЭ используют для определения содержания отдельных РЗЭ с помощью спектрофотометров или фотоэлектроколориметров, снабженных ртутной лампой СВД-120А (ФЭК-56), дающей линейчатый спектр. [c.195]

Образцы окиси иттрия одного химического строения и одной кристаллографической модификации, подвергнутые различной термической обработке, отличаются своей вторичной структурой, спектрами пропускания, рентгенограммами (образец 2 более кристалличен) и величинами электропроводности. Сравнение каталитических данных с данными по электропроводности приводит к выводу, что увеличение проводимости окиси иттрия — пнполупроводника — благоприятствует протеканию акцепторной реакции дегидрирования. Согласно представлениям электронной теории, при добавлении донорной примеси, в данном случае водорода, к п-полупроводнику следует ожидать усиления дегидрирующей способности контакта, что нами и было установлено экспериментально. [c.193]

Таким образом, правило Клечковского отражает строгую закономерность последовательного заполнения электронных уровней атомов с ростом порядкового номера элемента. Оно позволяет установить причину появления переходных элементов — семейства скандия М), иттрия (Ас1), лантана (Ы), лантаноидов (4/) и актиноидов (5/) в периодической системе элементов Д. И. Менделеева. Кроме того, на основании этого правила можно предсказать строение восьмого и девятого периодов и свойства их элементов, если изотопы этих элементов будут открыты. В седьмом периоде должно быть 32 элемента, он будет заканчиваться экарадоном (2 = 118). В восьмом периоде —50 элементов (М = 2 -5 ), он будет начинаться элементом 2 = 119 и заканчиваться элементом с 2 = 168. В девятом периоде также 50 элементов, он начнется элементом с 2 = 169 и закончится элементом с 2 = 218. В настоящее время предсказаны структуры атомов элементов вплоть до 134-го элемента. [c.49]

Сорбируемость катионов и анионов на ионитах различнога состава зависит от положения соответствующих элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Хроматографическ можно также разделять ионы элементов, принадлежащие к различным группам и рядам, например железо и молибден, ванадий и молибден, молибден и рений, ниобий и вольфрам и др. Элементы одного ряда часто дают аналитически сходные ионы, например катионы группы сернистого аммония. Это сходства аналитических реакций объясняется сходством строения их электронных оболочек (заполнение электронами более глубоких уровней). Это относится также к ряду иттрий — технеций или гафний — рений и к семействам железа, палладия и платины. [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология