Тантал электронное строение

Тантал и ниобий, подобно ванадию, относятся к V группе периодической системы. Однако, в отличие от ванадия, ниобий и особенно тантал значительно труднее восстанавливаются до низших степеней валентности. Поэтому практически приходится иметь дело с их пятивалентными соединениями, как наиболее устойчивыми, что следует из строения электронных оболочек атомов ниобий — 2, 8, 18, 12, 1 тантал—2, 8, 18, 32, 11, 2. [c.133]

Атомы ванадия, ниобия и тантала имеют характерное для переходных элементов строение их валентные электроны расположены в двух внешних слоях, в периферийном слое— два электрона (у ниобия — один). С предпоследнего слоя в определенных условиях эти элементы отдают еще до трех электронов (ниобий — до четырех). Валентность ванадия, ниобия и тантала в соединениях бывает II, III, IV и V. Валентность V в обычных условиях наиболее стабильна. Электронные формулы элементов подгруппы ванадия [c.3]

Каково строение электронных оболочек атомов ванадия, ниобия и тантала Охарактеризуйте их валентности и степени окисления в соединениях. [c.166]

По своему электронному строению (табл. 9) торий и протактиний, обладающие недостроенными уровнями 5 и 6, напоминают гафний и тантал. Можно было бы думать, что трансурановые эле- [c.95]

Атомы ванадия, ниобия и тантала имеют характерное для переходных элементов строение валентные электроны их атомов расположены в двух внешних слоях в периферийном слое — два электрона. С предпоследнего слоя, содержащего 11 электронов, в определенных условиях атомы могут отдавать еще до трех электронов. Положительная валентность ванадия, ниобия и тантала в соединениях бывает 2, 3, 4 и 5. Наиболее стабильна в обычных условиях валентность 5. Электронные конфигурации атомов элементов подгруппы ванадия представлены в табл. 52. [c.231]

Строение электронных оболочек атомов ванадия, ниобия и тантала может быть выражено следующими формулами [c.264]

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]

Ванадий, ниобий и тантал между собой и с металлами, близко расположенными к ним Q периодической системе (подгрупп железа, титан,1 и хрома), образуют металлические твердые растворы. По мере /величения различий в электронно.м строении взаимодействую- [c.541]

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]

Заполнение 4/ -оболочки оказывает весьма существенное влияние на строение электронных оболочек, атомные радиусы и физико-химические свойства металлов, следующих за лантаноидами (гафний, тантал, рений, вольфрам и т. д.), т. е. лантаноидное сжатие проявляется и за лантаноидами. Действительно, оно приводит, например, к тому, что металлический и ионный радиусы, возрастающие от титана к цирконию, от ванадия к ниобию и от хрома к молибдену, почти не изменяются при переходе к гафнию, танталу, вольфраму. Точно так же почти не увеличиваются металлические радиусы и ионные радиусы, отвечающие высшим валентным состояниям, при переходе от элементов ряда технеций—палладий к их аналогам рению—платине соответственно. Именно лантаноидное сжатие, происходящее в результате заполнения 4/ -оболочки, приводит к сближению свойств 5d- и 4с -переходных металлов, резко отличающихся по свойствам от более легких Зй-переходных металлов. Оно проявляется и на теплотах образования ионных соединений этих металлов и других химических характеристиках (см. главу II). Лантаноидное сжатие, а также заполнение 5й -оболочки, заканчивающееся у платины—золота, приводит к дополнительному сжатию внешних оболочек у последующих элементов ряда золото—радон, что отражается на возрастании ионизационных потенциалов последующих элементов. Вследствие этого потенциалы ионизации франция, радия, актиния оказываются соответственно выше потенциалов ионизации цезия, бария и лантана (см. рис. 6). В результате этого первые более тяжелые элементы оказываются менее электроположительными, чем последние. Сжатие внешних оболочек вследствие заполнения внутренних Af - и 5й -оболочек приводит к повышению энергии связи внешних электронов актиноидов по сравнению с их аналогами — лантаноидами. На это указывают данные, правда, пока довольно ограниченные по их потенциалам ионизации и имеющиеся уже более подробные сведения об их атомных радиусах (см. главу III). [c.51]

Ванадий, ниобий и тантал между собой и с металлами, близко расположенными к ним в периодической системе (подгрупп железа, титана и хрома), образуют металлические твердые растворы. По мере увеличения различий в электронном строении взаимодействующих металлов возможность образования твердых растворов уменьшается [c.438]

Сходное электронное строение, близость атомных и ионных радиусов, обусловленная лантаноидным сжатием, приводит к большому химическому сходству ниобия и тантала (рис. 3.79), а частности к существованию многочисленных изоморфных соединений. [c.499]

Подгруппа ванадия (V, N5, Та). Ванадий, ниобий и тантал имеют только одну устойчивую кристаллическую фазу с ОЦК структурой. Свойства жидких ванадия, ниобия и тантала мало изучены. Приведенные в табл. 17 данные показывают, что эти жидкости по своему строению и свойствам, видимо, во многом подобны простым жидкостям подгруппы титана. При плавлении концентрация электронов проводимости почти не меняется, потому что электропроводность остается почти такой же, как в твердой фазе. Концентрация обобществленных электронов Б жидкой фазе должна быть несколько выше, чем у металлов подгруппы титана, так как атомы имеют пять валентных электронов. Соответственно сказанному ранее, температуры плавления и кипения, а также энтропии испарения металлов подгруппы ванадия больше чем у металлов подгруппы титана. Энтропии плавления имеют величины, обычно наблюдаемые при плавлении кристаллов с ОЦК структурой. [c.192]

Металлохимия элементов V В-г р у п п ы. Ванадий, ниобий и тантал в любых комбинациях образуют друг с другом непрерывные твердые растворы, что отмечается также в системах, образованных этими металлами с изоструктурными (ОЦК) полиморфными модификациями других переходных металлов, не сильно отличающихся по электронному строению. Так, ванадий образует непрерывные твердые растворы с Титаном, металлами подгруппы хрома, 6-марганцем, а-железом ниобий образует непрерывные растворы в твердом состоянии с / -модификациями всех металлов подгруппы титана, молибденом, вольфрамом и -) ураном тантал ведет себя в этом отношении аналогично ниобию. В тех случаях, когда сочетание металлохимических факторов не благоприятствует полной взаимной растворимости, при взаимодействии с (i-металлами образуются ограниченные твердые растворы с широкими областями гомогенности. [c.431]

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]

Необходимо отметить весьма важные свойства металлов переходных групп, с которыми, несомненно, связаны и их высокая способность к пассивированию и их растворение. Известно, что поведение этих металлов в водных растворах является весьма сложным и зависит от множества факторов. Оно определяется возможностью протекания различных процессов на их поверхности комплексообразования, гидролиза, а также полимеризации, что обусловливается особенностью строения их электронных оболочек. Многие металлы, в том числе титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден, ванадий, [c.74]

Ярко выраженная поливалентность актиноидов отражает специфику электронного строения их атомов — близость энергетических состояний 5/-, 6d-, 7s- и 7р-подуровней, большую пространственную протяженность 5/-орбиталей по сравнению с 4/-и меньшую эф( )ективность экранирования внешних электронов. Только по мере заполнения 5/-орбиталей электронные конфигурации атомов несколько стабилизируются и элементы подсемейства берклия (Вк—Lr) проявляют более устойчивые низкие степени окисления +3 и +2. Для тория, протактиния и урана преобладают степени окисления -f4, -f5 и +6 соответственно, поэтому соединения этих элементов до некоторой степени напоминают соединения гафния, тантала и вольфрама. В настоящее время принадлежность их к семейству /-элементов (актиноидов) не вызывает сомнений. U, Np, Pu и Ат образуют группу уранидов, аналогично подгруппе церия в ряду лантаноидов, а элементы Ст—Lr образуют группу кюридов. [c.360]

У атома ниобия наблюдается проскок электрона, один электрон с внешнего энергетического уровня пере-кодит на /-подуровень предиоследнего уровня, ио, как видно из приведенных электронных формул, у всех атомов элементов этой подгруппы общее число валентных электронов равно пяти. В соответствии с электронным строением атомов ванадий, ниобий и тантал могут проявлять в соединениях степени окисления от +1 до +5. [c.264]

Системы V—51, МЬ — 51 и Та — 51 имеют много общего, особенно две последние. Как и в системах с переходными металлами IV группы, это обусловлено подобием строения внешних электронных оболочек, что особенно имеет место у ниобия и тантала, за исключением только наличия во внешней оболочке у ниобия одного электрона (0 55), а у тантала двух (Рбз). Предыдущие же уровни частично (ванадий) или совсем (ниобий и тантал) не заполнены. Радиусы атомов ванадия, ниобия и тантала (соответственно 1,35 [c.143]

Близость ионных радиусов пятивалентных ниобия и тантала и однотипность строения электронных оболочек являются причиной большого сходства их химических соединений. Образуя в целом очень сходные по составу и свойствам ряды соединений и обладая одинаковыми валентностями, эти два элемента имеют в то же время некоторые довольно заметные различия. [c.247]

По строению электронных уровней атомы этих элементов существенно отличаются от атомов элементов VA-группы. Ванадий, ниобий И тантал являются типичными d-элементами, в атомах которых достра- [c.89]

Сходное электронное строение, близость атомных и ионных радиусов, обусловленная лантаноидным Сй<атием, приводит к большому сходству ниобия и тантала (рис. 3.104), в частно- [c.517]

Сходное электронное строение, близость атомных и иоииы.х. радиусов, обусловленная лантаноидным сжатием, приводит к большому сходству Н1юбия и тантала (рис, 3,104), в частио- [c.517]

Из этих примеров видно, что основным во всяком ионообменном процессе является подыскание подходящих условий разделег ния ионов. Сорбируемость ионов определяется положением соответствующих им элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Кроме расположения элементов по группам, для хроматографического разделения существенным является и принадлежность элементов к различным семействам по горизонтальному направлению (А. Е. Фep мaн) Таковы семейство железа, включающее элементы от титана до меди, семейство молибдена, включающее элементы от циркония до палладия, и семейство вольфрама, включающее элементы от тантала до платины и золота. Сходство химических свойств в горизонтальном направлении зависит от сходства в строении их электронных оболочек (заполнение электронами более глубоких слоев). Элементы, принадлежащие к различным семействам, например железо и молибден, ванадий и молибден, молибден и рений, ниобий и вольфрам и другие, можно разделять хроматографически, решая тем самым наиболее трудные задачи количественного анализа. [c.119]

Ванадий, ниобий и тантал между собой и с металлами, близко расположенными к ним в периодической системе (подгрупп железа, титана и хрома), образуют металлические твердые растворы. По мере увеличения различий в электронном строении взаимодействующих металлов возможность образования твердых растворов уменьшается, а интерметаллических соединений, например типа СозУ, ГезУ, К1зУ, А12У и др., возрастает. [c.590]

Сравнивая некоторые свойства боридов тугоплавких металлов, связанные с электронным строением этих металлов, можно заметить, что электрическое сопротивление боридов титана, ванадия и хрома ниже, чем соответствующих металлов, а бориды ниобия, тантала, молибдена и ванадия имеют более высокое электрическое сопротивление, прлчем относительное повышение сопротивления увеличивается по мере заполнения недостроенного -уровня переходного металла. [c.107]

Пленки бора получают различными методами, из которых следует отметить метод термического разложения трихлорида бора в присутствии водорода с осаждением на нагретую до 997—1017 °С грань <111> р-кремния, метод вакуумного испарения и конденсации на нагретую до различных (20—797°С) температур подложку из плавленого кварца, слюды, каменной соли, сапфира или стекла, метод электронно-лучевого испарения и конденсации в вакууме 1,33-10- Па иа подложки из тантала илн ниобия (с подслоем йз вольфрама, хлористого бария или без подслоя), разогретые до 297—1197°С, и т. п. Ультрачистые пленки бора получают расплавлением и испарением капли на вертикальном стержне бора. Варьируя температуру капли от 697 до 2497 °С, можио изменить скорость испарения в широких пределах, управляя таким образом скоростью осаждения бора на подложке и совершенством образующихся пленок. Известен также способ получения пленок путем мгновенного охлаждения из жидкости. Применяют следующие схемы закалки прокатка жидкой капли, центрифугирование и захлопывание летящей капли двумя медными шайбами и т. д. Кристаллическое строение пленок бора определяется условиями кристаллизации. Так, пленкк, получаемые методом термического разложения трихлорида, имеют главным образом моно- и поликристалличсское строение, методом вакуумного испарения —в основном аморфное при применении в качестве подложек кремния и сапфира строение пленок зависит от температуры подложки — до 797 °С аморфное, при температуре до 897 "С кристаллическое и т. д. При получении пленок путем закалки из жидкой фазы скорости охлаждения составляют Ю —10 с-, а толщина пленок 40—120 мкм. В этом случае пленки имеют преимущественно кристаллическое строение для получения аморфного бора необходимы более высокие скорости. Метод осаждения бора из газовой фазы на подложку используют также для получениях борных нитей. В этом случае осаждение производят иа сердечник из вольфрама диаметром 15—16 мкм, толщина получаемого при этом борного слоя составляет до 50 мкм. В процессе осаждения происходит борирование вольфрама подложки и образуются бориды различного состава. В борном слое обнаружены аморфная и а- и Р-модификации, имеющие монокрнсталли-ческое строение с размерами кристаллитов 2—3 нм. Заметное влияние иа структуру бора оказывают примеси, попадающие в слой из газовой фазы или подложки. Так, присутствие углерода способствует образованию тетрагонального бора вместо Р-ро.мбоэдрического. [c.149]

Предположение о том, что седьмой период системы Менделеева построен подобно шестому, сводилось, следовательно, к тому, что и в седьмом периоде должна существовать группа из 14 элементов, в атомах которых будет происходить заполнение 5/-оболочки. Однако предсказать заранее, с какого именно элемента начнется заполнение /-мест пятой оболочки, было труд1ю, ибо для этого надо было точно рассчитать, в каких атомах прочнее связаны 5/-, а в каких бй-электроны. Разные авторы пришли к выводу, что наслоение 5/-электронов должно начаться с элементов от № 90 (торий) до № 96. Решить окончательно вопрос о строении седьмого периода системы Менделеева мог только опыт. Пока заурановые элементы не были синтезированы, определенных выводов из опытов нельзя было сделать. Хотя основными валентностями тория, протактиния и урана являются валентности 4, 5 и б, сделать отсюда вывод о том, что эти элементы являются аналогами гафния, тантала и вольфрама, было бы еще преждевременным. [c.150]

Вопросы для самопроверки 1. Каковы особенности строения атомов -элементов V В и VI В подгрупп Приведите электронные формулы атомов ванадия, ниобия и тантала. 2. Как изменяются кислотные свойства в ряду HVO3—ННЬОз—НТаОз 3. Как изменяются свойства гидроксидов ванадия V (II), V (III), V (IV), V (V) [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология