Плутоний электронное строение

В главе VI уже указывалось, что актиниды рассматриваются как аналоги лантанидов. Строение атома актинидов характеризуется достройкой слоя 5/ (у лантанидов достраивается слой 4/). Современные работы по изучению спектров поглощения этих элементов подтверждают эту аналогию. Однако более низкие значения энергии связи 5 f-электронов по сравнению с энергией связи 4 f-электронов обусловливают и определенные различия в свойствах лантанидов и актинидов, проявляющиеся, в частности, в появлении высших (выше 4) валентных состояний и в большей их устойчивости. Для урана, плутония, нептуния и америция характерна высшая валентность 6, тогда как следующие за америцием кюрий и берклий не проявляют валентности выше 4 для калифорния известна только валентность 3, так же как н для актиния [624]. [c.349]

Строение электронной оболочки плутония отвечает схеме [c.385]

Существенный вклад внесла аналитическая химия в решение такой важной проблемы современной науки, как синтез и изучение свойств трансурановых элементов. Предсказание химических свойств трансурановых элементов оказалось более сложным, чем для элементов, входящих в периодическую систему в ее старых границах, так как не было ясности в распределении новых элементов по группам. Трудности усугублялись и тем, что до синтеза трансурановых элементов торий, протактиний и уран относились соответственно к IV, V и VI группам периодической системы в качестве аналогов гафния, тантала и вольфрама. Неправильное вначале отнесение первого трансуранового элемента № 93 к аналогам рения привело к ошибочным результатам. Химические свойства нептуния (№ 93) и плутония (№ 94) показали их близость не с рением и осмием, а с ураном. Было установлено, что трансурановые элементы являются аналогами лантаноидов, так как у них происходит заполнение электронного 5/- слоя, и, следовательно, строение седьмого и шестого периодов системы Д. И. Менделеева аналогично. Актиноиды с порядковыми номерами 90—103 занимают места под соответствующими лантаноидами с номерами 58—71. Аналогия актиноидов и лантаноидов очень ярко проявилась в ионообменных свойствах. Хроматограммы элюирования трехвалентных актиноидов и лантаноидов были совершенно аналогичны. С помощью ионообменной методики и установленной закономерности были открыты все транс-кюриевые актиноиды. Рекордным считается установление на этой основе химической природы элемента 101 — менделевия, синтезированного в начале в количестве всего 17 атомов. Аналогия в свойствах актиноидов и лантаноидов проявляется также в процессах экстракции, соосаждения и некоторых других. Экстракционные методики, разработанные для выделения лантаноидов, оказались пригодными и для выделения актиноидов. [c.16]

Все актиниды, за исключением актиния, характеризуются заполнением уровня 5/ в электронной оболочке, что определяет подобие их физико-химических свойств. Кроме системы и—51 и отдельных сведений о силицидах тория, нептуния и плутония, никаких данных о системах, образованных элементами 5/ с кремнием, не имеется. Это лишает возможности указать общие закономерности, имеющие здесь место. Большие и сравнительно близкие по величине радиусы атомов таких элементов при металлической и ковалентной связи [620] должны определять сложность строения диаграмм состояния силицидных систем, особенно в областях, бедных кремнием. Диаграмма состояния системы и— 51 является примером. В то же время области, богатые кремнием, должны иметь простое строение, так как структура силицидов в указанных системах определяется прежде всего типом укладки металлических атомов. Это положение также подтверждается имеющимися экспериментальными данными. [c.214]

В кислых растворах могут существовать в равновесии ионы плутония всех степеней окисления в заметных концентрациях. Некоторые из них подвергаются реакциям диспропорционирования, что обусловлено близостью потенциалов перехода плутония из одной степени окисления в другую и особенностями строения его электронной оболочки наличие незаполненных 5[-орбит дает возможность акцептирования электронов от одного иона плутония к другому по донорно-акцепторному механизму. [c.469]

Строение электронных оболочек атомов. Согласно современным представлениям атомы каждого химического элемента состоят из положительно заряжённого ядра, в котором практически сосредоточена вся масса атома, окружённого отрицательно заряжёнными электронами. Положительный заряд ядра равен -(-Z o Z—номер данного элемента в периодической системе Менделеева, - ед — элементарный положительный заряд, численно равный заряду электрона. Электронная оболочка атомов каждого элемента состоит, соответственно, из Z электронов, каждый из которых обладает зарядом —бо в целом, таким образом, атомы электрически нейтральны. Ядро водорода (5Г= 1) обладает одним положительным элементарным зарядом электронная оболочка водорода состоит из одного электрона. Гелий (Z=2) обладает ядром с зарядом - - 2 и двумя электронами и т. д., вплоть до последнего элемента периодической системы — плутона ( = 94), обладающего ядром с зарядом -(- 94 ед и электронной оболочкой, состоящей из 94 электронов. [c.20]

Лишь в послевоенные годы представилась возможность уточнить положение тяжелых элементов (Z > 89) в периодической системе и объединить их в одну группу так называемых актинидов, хотя ряд гипотез относительно строения их электронных оболочек был выдвинут много ранее [ ]. До открытия трансурановых элементов считалось, что у элементов с атомными номерами 89—92 имеет место последовательное заполнение электронной оболочки Ы. Таким образом, уран оказывался аналогом вольфраму. Вскоре после открытия трансурановых элементов было установлено, что нептуний (Z = 93), плутоний (Z = 94), америций (Z = 95) и кюрий (Z = 96) не являются гомологами Re (Z = 75), Os(Z = 76), Ir (Z = 77) и Pt(Z = 78), как это предполагалось вначале. [c.264]

Современные теории строения атома объясняют эту особенность лантаноидов тем, что у них по мере увеличения атомных весов добавочные электроны располагаются не на внешней, а на одной из более глубоких внутренних электронных оболочек. Постоянство внешней сферы электронов определяет, таким образом, сравнительную неизменность и идентичность химических свойств. В этом отношении с лантаноидами сходна группа транс-урановых (нептуний, плутоний и др.), связанная генетически с ураном аналогичным типом связи. [c.28]

Группа актиноидов несомненно аналогична группе лантаноидов. Исходя из электронного строения атомов, каждому лантаноиду отвечает его электронный аналог — актиноид. Это соответствие не строгое, и, конечно, празеодим и протактиний, неодим и уран, прометий и нептуний, самарий и плутоний, европий и америций не являются полными химическими аналогами. Естественно, что оболочка 5/ более лабильна, чем 4/, благодаря этому для актиноидов возможно образование соединений с более выср кой, чем у лантаноидов, степенью окисления. [c.430]

Как И В случае лантаноидов, у элементов семейства актиноидов происходит заполнение третьего снаружи электронного слоя (подуровня 5/) строение же наружного и, как правило, предшествующего электронных слоев остается неизменным. Это служит причиной близости химических свойств актиноидов. Однако различие в энергетическом состоянии электронов, занимающих 5/- и 6 /-под-.уровни в атомах актиноидов, еще меньше, чем соответствующая разность энергий в атомах лантаноидов. Поэтому у первых членов семейства актиноидов 5/-электроны легко переходят на подуровень и могут принимать участие в образовании химических связей. В результате от тория до урана наиболее характерная степень окисленности элементов возрастает от - -А до +6. При дальнейшем продвижении по ряду актиноидов происходит энергетическая стабилизация 5/-С0СТ0ЯНИЯ, а возбуждение электронов на 6 -подуро-вень требует большей затраты энергии. Вследствие этого от урана до кюрия наиболее характерная степень окисленности элементов понижается от +6 до (хотя для нептуния и плутония получены соединения со степенью окисленности этих элементов и 4-7). Берклий и следующие за ним элементы во всех своих соединениях находятся в степени окисленности +3. [c.644]

В связи с открытием новых элементов нептуния, плутония, америция, кюрия, беркелия, калифорния и афиния возникла необходимость разместить их в периодической системе. На основании изучения строенйя электронных оболочек [30] американский физик Сиборг предложил считать заурановые элементы актинидами [18]. Иную точку зрения высказал Гайсинский [31, 32]. Указав, что основныуи признаками сходства элементов следует считать химические свойства, он предложил назвать эти элементы уранидами . Доводом в пользу этого предложения служило большое химическое сходство трансурановых элементов с ураном. [c.5]

Строение внешних электронных слоев в атомах актлнндов более нли менее надежно установлено пока лишь для тория, урана, плутония, америция и кюрия. Первый из них по этому признаку формально является не актинидом, а аналогом гафния, [c.250]

Если на первые два вопроса ответ должны дать ядерная физика и космология, то решение третьего вопроса является, несомненно, задачей химии и прежде всего радиохимии, поскольку большая часть сверхтяжелых элементов будет радиоактивна. Некоторые попытки предсказания строения электронных оболочек элементов VHI периода уже имели место. Однако развитие химии трансурановых элементов показало, что построение гипотез в этой очень молодой области химии связано с большими трудностями. Действительность (т. е. реальные химические свойства трансурановых элементов) оказалась значительно сложнее, чем это следовало бы из актиноидной теории, как это видно, в частности, на примере недавнего получения соединений семивалентных нептуния и плутония советскими учеными В. И. Сннцыным, А. Д. Гельман, Н. Н. Кротом и М. П. Мефодьевой. Кажется на первый взгляд странным, что Д. И. Менделеев в XIX в. безупречно предсказал свойства ряда элементов и их соединений, а в течение более чем двух десятилетий после получения первых трансурановых элементов не могут быть предсказаны даже такие важнейшие их особенности, как возможные ступени окисления. Однако известно, что экстраполяция всегда неизмеримо труднее интерполяции, как это и отмечал сам Менделеев. Кроме того, по мере роста числа электронов в атоме разность уровней энергии для различных оболочек уменьшается, что весьма осложняет прогноз свойств элементов. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология