Лантаниды атомные радиусы

Эта особенность, отличная от последовательности атомных радиусов лантанидов, хорошо видна на кривой атомных объемов. Как известно, зависимость атомных объемов от порядкового номера является характерным выражением основных свойств элементов. Если рассматривать на такой диаграмме [22] [c.137]

Второе исключение из обш,ей закономерности увеличения атомных радиусов в группах наблюдается у элементов, следующих за лантанидами. Уменьшение радиусов атомов лантанидов с увеличением атомной массы носит название лантанидного сжатия. В результате лантанидного сжатия атомный радиус гафния (1,57 А) оказывается равным радиусу циркония (1,57 А), и, как следствие, это приводит к очень большому сходству в поведении циркония и гафния. То же относится и к ниобию и танталу. Кро- [c.32]

У лантанидов в металлическом состоянии, так же как и у ионов, атомные радиусы уменьшаются постепенно. Лишь два элемента — Ей и Yb — имеют значительно большие радиусы. Это именно те элементы, которые, как было показано выше, могут образовывать и двухвалентные ионы. В соответствии с теорией металлического состояния решетки металлов состоят из ионов, между которыми более или менее свободно движутся валентные электроны (см. стр. 575). Вероятно, в решетках европия и иттербия преобладают двухвалентные ионы, а в решетках остальных лантанидов — трехвалентные ионы. [c.725]

На рис. 40 показана зависимость эффективных атомных радиусов всех остальных лантанидов от их [c.120]

Рис. 40. Изменение атомных радиусов в зависимости от порядкового номера лантанидов.

В результате проведенных Захариасеном исследований кристаллохимических свойств соединений лантанидов и актинидов были вычислены ионные радиусы и показано, что с ростом атомного номера у актинидов наблюдается постепенное уменьшение размеров ионов подобное же явление известно и для лантанидов под названием лантанидной контракции . Об указанных закономерностях можно судить на основании данных, приведенных в табл. 35 [592] значения в скобках получены в результате интерполяции. Практически все галогениды элементов группы актинидов одного и того же типа (например, тетрагалогениды или тригалогениды) изоморфны друг другу, если же структура изменяется, то наблюдается упомянутая выше закономерность, а именно уменьшение ионного радиуса [c.195]

Химические связи, образуемые этими сильно электроположительными элементами, имеют в основном ионный характер, и их химические свойства определяются размером иона М +. Здесь же будет рассмотрен и иттрий, который расположен над лантаном в III группе и образует такой же трехзарядный катион с оболочкой инертного газа. Атомный и ионный радиусы иттрия близки к соответствующим значениям для тербия и диспрозия (этот факт объясняется лантанидным сжатием , которое будет рассмотрено в дальнейшем). Иттрий обычно встречается в природе вместе с лантанидами, и его соединения напоминают соединения тербия(1П) и диспро-зпя(1П). [c.501]

Ранее, при обсуждении третьего ряда переходных элементов было упомянуто лантанидное сжатие, так как оно оказывает существенное влияние на свойства этих элементов. Это явление состоит в том, что размеры атомов и ионов значительно и неуклонно уменьшаются с увеличением атомного номера таким образом, у лантана радиус наибольший, а у лютеция — наименьший (см. табл. 31.1). Отметим, что радиус La + примерно на 0,18 А больше, чем Y +, так что если бы не существовало четырнадцати элементов группы лантанидов, то можно было бы ожидать, что ион имеет ра- [c.504]

У металлов группы лантанидов (за исключением Ей и Ь) также наблюдается постепенное уменьшение атомных объемов и ионных радиусов. Структура металлических Ра, и, Ыр и Ри очень сложна и не имеет аналогий среди металлов группы лантанидов. Америций— это первый металл из актинидов, по своей кристаллической структуре напоминающий лантаниды. [c.535]

Для разделения редкоземельных элементов или ионов лантанидов используют буферные растворы оксикислот. Разделение этих элементов [141 (получаемых в качестве продуктов деления урана) на сульфокислотных смолах при помощи буферных растворов лимонной кислоты при pH 3,2—4,5 было одним из наиболее ранних крупных достижений метода элютивной ионообменной хроматографии. Первым вымывался лютеций, последним — лантан. Из-за лантанидного сжатия сила поглощения ионов смолой с увеличением атомного номера уменьшается, вместо того чтобы увеличиваться ионный радиус с увеличением атомного номера уменьшается. Разница в объемах, соответствующих пикам соседних элементов, незначительна, однако по сравнению с крайними элементами ряда она велика. Поэтому выгодно применять градиентное элюирование [15]. [c.198]

У лантанидов и актинидов трех- и четырехвалентные ионы одного и того же элемента отличаются радиусами приблизительно на постоянную величину. Однако разницы в энергиях гидратации колеблются в зависимости от атомного номера и должны рассчитываться в каждом случае. Вообще эффект лантанидного и актинидного сжатия ведет к стабилизации четырехвалентного водного иона по отношению к трехвалентному. [c.109]

Такое сходство объясняется, как это известно, величиной ионных радиусов, которые уменьшаются очень медленно с увеличением атомного числа. Это явление напоминает лантанидное сжатие. Подобное уменьшение ионных радиусов наблюдается также для элементов переходных периодов, предшествующих лантанидам, например [c.137]

Растворимость кислорода быстро падает при изменении атомных расстояний в металле, и у хрома она уже практически отсутствует—при 1350° она равна только 0,03% [1]. Высокую растворимость кислорода в металлах какого-либо ряда периодической системы следует ожидать только в определенном месте, а именно там, где отношение гм о имеет наиболее подходящую величину. Точно указать, где она достигается, нельзя, так как это отношение зависит также от распределения электронов в металле, и поэтому кажущийся радиус иона кислорода зависит и от характера связи. Практически оказывается, что только Ве, Т1, V, 2г, Н и часть лантанидов могут растворять значительные количества кислорода. Хотя уже в хроме растворимость его значительно падает, она, по-видимому, гораздо больше, чем у других металлов. Значительную растворимость в металлах той же группы следует ожидать также у водорода и азота, тоже образующих маленькие ионы. Как известно, такая растворимость наблюдается. [c.341]

В связи с изложенным выше находится тот факт, что радиусы атомов уменьшаются внутри каждого периода с увеличением атомного номера, а также внутри каждого ряда переходных элементов, лантанидов и актинидов. В каждом из малых и больших периодов происходит сжатие электронных оболочек. Сжатие электронных оболочек обычно сопровождается увеличением ионизационных потенциалов атомов и увеличением электронного сродства. [c.28]

Атомные и ионные радиусы приведены в табл. 2 и 3. В общем случае радиусы ионов более тяжелых переходных металлов больше, чем радиусы легких элементов той же группы. Однако заполнение 4/-орбитали в лантанидах приводит к постоянному и прогрессирующему уменьшению атомных и ионных радиусов — лантанидному сжатию, так что радиусы элементов (и ионов) второго и третьего переходных рядов оказываются довольно близкими. [c.31]

Ион La + имеет электронную конфигурацию инертного газа ксенона. Трехзарядные ионы лантанидов от Се до Lu значительно отличаются друг от друга лишь последовательным увеличением (до 14) 4/-электронов. Эти электроны лежат достаточно глубоко внутри катиона и в образовании химической связи имеют небольшое значение. Однако увеличивающийся при переходе от La к Lu заряд ядра приводит к постоянному уменьшению атомных и ионных радиусов. Последние уменьшаются от 1,4 до 0,85 А. Так как связи являются преимущественно ионными, константы устойчивости комплексов лантанидов в связи с уменьшением радиусов возрастают от La к Lu. По этой же причине основность гидроокисей М(ОН)з падает от La к Lu. [c.329]

Химическое разделение и идентификацию элементов за Аш осуществляют с помощью ионообменных методов, аналогичных используемым для лантанидов. В обоих случаях достигается примерно одинаковое разделение. Элементы от Аш до Ьш (все в состоянии окисления 3+) элюируются цитратом в порядке, обратном атомным номерам (первый — Ьш и последний — Аш), точно так же, как и лантаниды. Действительно, в обоих случаях последние пять элементов ряда (Ь г — Ез и Ьи — Но) разделяются довольно плохо, следующие два (С1 — Вк и Ву — ТЬ) разделяются лучше, но они очень хорошо отделяются от следующего элемента (Сш и соответственно 0(1). Это, по-видимому, отражает аналогичное изменение ионных радиусов в двух рядах. В обоих случаях большое различие наблюдается между ионами с конфигурациями Р и р, и при этом же переходе можно ожидать заметного увеличения ионного радиуса. Хотя элементы 102 и 103 разделить труднее всего, вполне возможно, что если удастся получить элемент 104, то его отделение не будет затруднительным. Дело в том, что, если наши догадки об электронных конфигурациях этих элементов справедливы, элемент 104 должен быть переходным, а не актинидом. В связи с этим элемент 104 представляет очень большой интерес. [c.245]

Лантанидное сжатие. Обычно ионные радиусы элементов периодически изменяются с изменением атомного номера (см. рис. 8, стр. 60) для лантанидов наблюдается непериодическое линейное уменьшение ионных радиусов от церия до лютеция. Это явление известно под названием лантанидного сжатия (В. М. Гольдшмидт, 1924) и объясняется следующим образом поскольку 4/-подоболочка, которая заполняется электронами, находится внутри атомов, увеличение объема, вызываемое увеличением числа электронов в этой оболочке, компенсируется все большим и большим притяжением электронов [c.724]

Гидроокиси лантанидов М(ОН)з труднее растворимы, чем, например, гидроокиси щелочноземельных металлов. При добавлении растворов, содержащих гидроксил-ионы, гидроокиси выпадают в виде студенистых осадков. Осаждение протекает даже в присутствии солей аммония, поскольку основность гидроокисей лантанидов больше, чем у гидроокисей щелочноземельных металлов. Как было указано выше, основность убывает с возрастанием атомного номера, т. е. с уменьшением ионного радиуса. [c.725]

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]

При рассмотрении данных приведенной выше таблицы выявляются некоторые интересные моменты. Как правило, по мере увеличения числа электронных слоев в атомах аналогичных элементов (т. е. сверху вниз по группе) радиусы этих атомов возрастают. Однако элементы середин 6 периода (Н1—Аи) по размерам атомов практически не отличаются от соответствующих атомов 5 периода (Zг—Ад) а атомы актинидов даже меньше атомов соответствующих лантанидов. Если причиной первой аномалии можно считать лантанидиое сжатие, то причина второй не ясна. Непонятно и то, почему ход изменения радиусов актинидов (с миниму.мом на Np) иной, че.м у лантанидов. Обращают на себя внимание выскоки вверх атомных радиусов Ей и УЬ (ср. рис. Х1-48), а также Ат. [c.301]

ЛАНТАНОИДЫ (лантаниды), семейство из 14 элем. 1П периода периодич. сист. церий (ат. н. 58), празеодим (59), неодим (60), прометий (61), самарий (62 , европий (63), гадолиний (64), тербий (65), диспрозий (66), гольмий (67), эрбий (68), тулий (69), юптербий (70) и лютеций (71). Вместе с Y и La составляют группу РЗЭ. Подразделяются на цериевую (от Се до Ей) и иттриевую подгруппы. Элементы от Се до Gd наз. легкими Л., от ТЬ до Lu — тяжелыми. Содержание в земной коре 1,6-10 % по массе важные минералы — бастнезит (Се, Ьа,...)СОэР, лопарит (Na, Са, e,...)j(Ti, Nb, Та)гОб, монацит (Се, La,...)P04 содержатся в апатитах, минералах Та, Ti и U, Обладают близкими физ. и хим. св-вами имеют заполненные 5s-, 5d-и -орбитали. По мере увеличения заряда ядра происходит заполнение глубоко располож. 4/ -ор6италей (ог 4f у Се до 4 14 у Yb и Lu), а у La, Gd и Lu — и орбитали 5d . Ионный радиус уменьшается с ростом атомного номера (лантаноидное сжатие). [c.297]

Окислы. Все элементы подгруппы скандия образуют окислы типа МегОз ( полуторные окислы ), имеющие ясно выраженный основной характер, убывающий в группе лантанидов по мере увеличения атомного веса элемента и уменьшения ионного радиуса ( лантанидное сжатие ). Это приводит к тому, что если расположить все рассматриваемые элементы в ряд по убывающему основному характеру, то иттрий, обладающий меньшим радиусом иона, чем лантан и непосредственно за ним следующие элементы, расположится между диспрозием и гольмием, а скандий займет последнее место в этом ряду. [c.246]

До появлегшя ионообменной техники разделение редких зе.мель было чрезвычайно трудоемким даже в малых количествах. В течение многих лет для разделения использовали лишь фракционированную кристаллизацию, проводимую обычно в виде выделения двойных сульфатов, фракционированного осаждения или фракционированного разложения позднее к ним добавили процедуру удаления церия в виде Се , а европия, самария и иттербия — в двухвалентном состоянии. Все эти методики (за исключением особых случаев, например удаления европия) сейчас совершенно вытеснены разделением при помощи ионообменных смол. Хотя химические свойства всех лантанидов в состоянии окисления III почти одинаковы, имеются все же небольшие количественные различия, которые носят систематический характер при переходе от La к Lu (Y занимает место приблизительно между Dy и Но). Ионообменное разделение основано на том, что постепенное уменьшение радиуса иона и следующее отсюда понижение основности приводит к постепенному упрочению связи с лигандами (по мере возрастания атомного номера). Первым следствием этого является то, что радиусы гидратированных ионов лантанидов М + увеличиваются с возрастанием атомного номера. Поскольку в основе прочности связывания катионов с анионными группами обменных с. юл лежит, по-видимому, электростатическое притяжение гидратированного катиона к отрицательной группе, то оказывается, что чем больше радиус гидратированного иона, тем менее прочно он будет связываться. Таким образом, уже один этот эффект люжет быть причиной разделения ионов лантанидов М . Если. медленно пропускать раствор, содержащий некоторые из этих ионов, через колонну с катионооб.менной слюлой, то самые тяжелые ионы будут проходить через нее первыми. Этот процесс можно описать равновесием типа [c.513]

Открытие и идентификация редкоземельных элементов осуществлялись в течение длительного периода времени, что объясняется сходством свойств этих элементов в связи с преобладанием у них трехвалентного состояния и близостью их атомных и ионных радиусов. С другой стороны, известно, что трудности, связанные с изучением трансурановых элементов, определяются не химическими свойствами, а ядерными. Действительно, с химической точки зрения изменения в свойствах сравнимы для элементов от актиния до урана, с одной стороны, в сериях V—Мо и Ьа—Ш (если поместить лантаниды в одну серию), с другой, однако, изменения в свойствах элементов Ьа—N(1 имеют мало общего с предыдущими. Примерог тому может служить постепенное изменение основного характера элементов от лантана к неодиму, в то время как это свойство быстро меняется в обратном направлении от актиния к урану. Атомные объемы мало изменяются в сторону уменьшения в первой серии и быстро увеличиваются во второй. Многообразие валентностей и, Ыр, Ри и Ат (ураниды), для которых известна максимальная валентность VI и минимальная III, не позволяет рассматривать эти элементы как химические гомологи N(1, Рт, 8т и Ей, так как ни один из этих последних не имеет валентности выше III, а 8т и Ей имеют малоустойчивую валентность II. Только начиная с Ст трехвалентное состояние является преобладающим в седьмом периоде и кюриды (2 = 96—103) становятся гомологами лантанидов 0с1 — Ьи. [c.125]

Недавно Серлс [31 подробно исследовал тиоцианатные системы как на анионитах, так и на катионитах. С анионообменной смолы дауэкс-1 тиоцианат аммония вымывает лантаниды и иттрий быстрее, чем актиниды. С катионообменной смолы дауэкс-50 при вымывании тиоцианатом аммония актинидные элементы вымываются в обычной последовательности уменьшающихся атомных номеров. Лантанидные элементы в этих условиях также вымываются в обычной последовательности, однако актиниды, имеющие жошпые радиусы, сравнимые с ионными радиусами лантанидов, вымываются [c.433]

Кордеса. В этих работах развивались либо идеи Полинга (Кордес), либо использовались в различных вариантах формулы атомной физики. В работе Бацанова произведено вычисление И. р. электроположительных элементов иа их ковалентных радиусов с помощью концепции электроотрицательностей. Теоретически рассчитанные И. р., как правило, очень близки к эмпирически определенным величинам и поэтому в табл. приводятся аначения радиусов катионов по системе Белова — Бокия с дополнениями И. р. лантанидов и актинидов по Захариазену, а металлов VI1T группы — по Бацанову. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология