Лантаноиды строение

Низкие плотности европия и иттербия, по-видимому, объясняются иным по сравнению с прочими лантаноидами строением кристаллических решеток европий и иттербий имеют кристаллические структуры, отличные от структур других редкоземельных элементов. Это, в свою очередь, объясняется тем, что европий и иттербий имеют выпадающие из общей последовательности аномально большие атомные объемы и атомные радиусы,— факт, вероятно, связанный с преимущественной тенденцией этих двух лантаноидов образовывать двухзарядные ионы. [c.124]

Десятый ряд, составляющий седьмой, — пока незаконченный,— период, содержит девятнадцать элементов, из которых первый н последние тринадцать получе]1ы лишь сравнительно недавно искусственным путем. Следующие за актинием четырнадцать элементов сходны по строению их ато.моа с актинием поэтому их под названием актиноиды (или актиниды) помещают, подобно лантаноидам, вне общей таблицы. [c.51]

В восьмом ряду дополнительное осложнение связано с тем, что после лантана La идут 14 элементов, чрезвычайно сходные с ним по свойствам, названные лантаноидами. В приведенной таблице они размещены в виде отдельного ряда. Таким образом, восьмой и девятый ряды образуют большой период, содержаш,ий 32 элемента (от цезия s до радона Rn). Наконец, десятый ряд элементов составляет незавершенный 7-й период. Он содержит лишь 21 элемент, из которых 14, очень сходные по свойствам с актинием Ас, выделены в самостоятельный ряд актиноидов. Как мы теперь знаем, такая структура таблицы является отражением фундаментальных свойств химических элементов, связанных с особенностями строения их атомов. [c.22]

Элементы главных подгрупп I и II групп в соответствии с их электронным строением называют также s-элементами, элементы главных подгрупп III—VII групп — р-элементами, элементы побочных подгрупп, кроме лантаноидов, — d-элементами, лантаноиды — элементами. [c.95]

Таким же образом, и даже, может быть, еще проще, можно найти основные состояния ближайших, следующих за углеродом атомов Ы, О, Р, N6. У неона 5- и р-уровни слоя п = 2 полностью заполнены, т. е. электроны не могут появиться на этих оболочках, не нарушив принципа Паули. Поэтому для следующего элемента начинается заселение уровней слоя п = 3. Это происходит точно так же, как и для слоя п = 2 в результате образуется электронная оболочка инертного газа аргона. Термы этого периода также одинаковы, т. е. электронные оболочки атомов элементов первых двух коротких периодов периодической системы имеют аналогичное строение. Опустим подробности построения электронных моделей остальных элементов периодической системы. С последовательностью заполнения энергетических уровней электронов в слоях и особенностями заполнения, например появлением побочных групп и лантаноидов, можно ознакомиться с помощью табл. А.5. В термы включен также индекс справа внизу, который указывает на суммарный орбитальный и спиновый моменты. [c.59]

В восьмом ряду после лантана идут четырнадцать элементов, называемых лантаноидами (или лантанидами), которые чрезвычайно сходны с лантаном и между собой. Ввиду этого сходства, обусловленного особенностью строения их атомов, лантаноиды обычно помещают вне общей таблицы, отмечая лишь в клетке для лантана их положение в системе. [c.74]

Актиноиды. К семейству актиноидов принадлежат четырнадцать элементов, следующих в периодической системе после актиния (см. табл. 21.6). Как и в случае лантаноидов, у элементов семейства актиноидов происходит заполнение третьей снаружи электронной оболочки (подоболочки 5/) строение же внешней и, как правило, предшествующей электронных оболочек остается- [c.501]

Контактное (Ферми) взаимодействие состоит в переносе спиновой плотности неспаренных электронов парамагнитного иона на данное магнитное ядро по цепи химических связен. Поэтому контактное взаимодействие зависит прежде всего от электронного строения лигандов и характера связи металл — лиганд. Контактное взаимодействие прямо пропорционально константе сверхтонкого взаимодействия Л/ неспаренного электрона с магнитным ядром и обратно пропорционально абсолютной температуре Т. Константа /4 быстро затухает по цепи а-связей в сопряженных системах знак Л, в цепи альтернирует. Контактное взаимодействие более характерно для элементов IV периода, а у лантаноидов, как правило, оно играет второстепенную роль, особенно при их взаимодействии с протонами. [c.107]

Смысл таких расчетов сводится не столько к тому, чтобы узнать, где и с какой вероятностью находится лантаноид в аддукте, а чтобы подтвердить или опровергнуть ту или иную гипотезу относительно геометрического строения молекулы субстрата. Если эта гипотеза правильна и положения магнитных ядер в ней соответствуют наблюдаемым ПКС, ЭВМ найдет удовлетворительное местоположение лантаноида в аддукте относительно нуклеофильного центра и других атомов субстрата. Напротив, если гипотеза о геометрии аддукта ошибочная, то удовлетворительное решение найдено не будет. [c.110]

Элементы, в атомах которых заполняется в последнюю очередь /-подуровень, называются /-элементами. Они располагаются или в семействе лантаноидов (шестой период), или в семействе акти-. ноидов (седьмой период). Оценка электронного строения и важнейших свойств пока неизвестных элементов седьмого периода показывает, что они должны быть аналогами соответствующих элементов шестого периода. Для элементов восьмого периода (состоящего согласно теории из 50 элементов) предполагается сложный характер изменения химических свойств по мере роста порядкового номера, который связан с нарушением последовательности заполнения электронных подуровней в атомах. [c.27]

Существование в периодической системе особых семейств элементов также связано с особенностями строения электронных оболочек атомов. Так называемые переходные металлы — это элементы, у которых при практически неизменном внешнем слое заполняется электронами [c.61]

Строение валентного уровня одинаково у лантана и у лютеция (5й/ б52), для остальных элементов возможно, в принципе, участие электронов /-подуровня в образовании химических связей. Этим объясняется разнообразие степеней окисления у некоторых лантаноидов, хотя преобладающая степень окисления ( + 111). У элементов седьмого периода — актиния и лоуренсия (резерфордия) валентные электронные уровни одинаковы (6 75 ) для всех остальных элементов возможно участие электронов /-подуровня в образовании химических связей. Отсюда вытекает возможность проявления этими элементами нескольких степеней окисления, однако групповая степень окисления ( + 111) остается характерной для всех элементов. [c.231]

В табл. 26, представляющей собой длиннопериодную форму периодической системы Д. И. Менделеева, ясно выделены все периоды, отмечены те типы атомов, в которых достраиваются внутренние, незаполненные квантовые слои, видны положение и особенности семейств лантаноидов и актиноидов, максимальные валентности, подгруппы аналогов и т. п. . Эта таблица, приведенная в соответствие с последними данными, дает исчерпывающую картину разнообразия и подобия в строении электронной оболочки, а следовательно, и классификацию элементов по строению их атомов. Так как физико-химические свойства элементов тесно связаны со строением электронной оболочки их атомов, то таблица в то же время представляет классификацию элементов по их физико-химическим свойствам. [c.81]

Актиноиды имеют строение электронной оболочки такое же, как у лантаноидов По своим химическим свойствам они являются аналогами последних. Так как атомы актиноидов имеют 7 электронных уровней, то их электроны удерживаются несколько слабее, чем у атомов лантаноидов. Несмотря на то, что большинство из них имеет валентность 3, первые представители этого семейства могут проявлять более высокую валентность до 6 включительно. [c.85]

Строение и физические константы атомов лантаноидов приведены Б табл. 89. [c.273]

Элементы с порядковыми номерами 58 — 71, именуемые лантаноидами, а с номерами 90—103 — актиноидами, выделены из шестого и седьмого периодов. Причина этого — горизонтальная аналогия, что обусловлено строением атомов этих элементов. [c.45]

Начиная с элемента церия Се (порядковый номер 58) до элемента лютеция Ьи (порядковый номер 71) идущие по порядку электроны в атомах этих элементов размещаются на четвертом энергетическом уровне по /-подуровням. Так как у этих элементов происходит заполнение электронами глубинного 4/-подуровня (третьего снаружи), а строение наружного электронного уровня остается неизменным, то эти элементы, называемые лантаноидами, обладают близкими химическими свойствами. [c.64]

Как и в случае лантаноидов, у атомов элементов семейства актиноидов происходит заполнение третьего снаружи энергетического уровня (5/-подуровня). Строение же наружного и, как правило, предшествующего электронных уровней остается неизменным. Поэтому лантаноиды сходны по химическим свойствам. [c.66]

Однако Д. И. Менделеев не смог ответить на ряд вопросов причина периодичности свойств элементов периодичность по рядам через 2, 8, 18 элементов, связь главных и побочных групп, количество элементов в периоде, несоответствие в расположении Аг и К, Те и I, сколько элементов между Н и Не, положение лантаноидов, положение инертных газов, какова верхняя граница таблицы. Ответы на эти вопросы были получены только после открытия строения атома. [c.82]

Побочные подгруппы периодической системы включают элементы № 21-30 (5с-2п),, 39-48 (У—СА), 57 (Еа), 72-80 (Hf-Hg), 89 (Ас), 104 (Ки). Строение последней и предпоследней электронных оболочек их атомов, изменяется от (п—до (п—с проскоком у некоторых одного или даже двух (у палладия) з-электронов в -подуровень. Элементы № 58—71 (лантаноиды) и 90—103 (актиноиды) составляют вторые побочные подгруппы (/-семейства). [c.318]

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]

Легко объяснимо деление элементов на А- и В-подгруппы, основанное на различии в заполнении электронами энергетических уровней. Как следует из табл. 3, у элементов А-подгрупп заполняются или 8-подуровни (это 5-элементы), или р-подуровни (это р-элементы) внешних уровней. У элементов В-подгрупп заполняется -подуровень второго снаружи уровня (это -элементы). У лантаноидов и актиноидов заполняются соответственно 4/- и 5/-подуровни (это /-элементы). Таким образом, в каждой подгруппе объединены элементы, атомы которых имеют сходное строение внешнего энергетического уровня. При этом атомы элементов А-подгрупп содержат на внешних уровнях число электронов, равное номеру группы. В-подгруппы включают элементы, атомы которых имеют на внешнем уровне по два или по одному электрону. [c.54]

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]

Лантаноиды (Се, Рг, Нё, Рт, Зт, Ей, Сс1, ТЬ, Оу, Но, Ег, Тт, УЬ, Ьи). Лантаноиды очень интересны для изучения связей между структурой простых веществ и электронным строением их атомов. Атомы всех лантаноидов имеют Бр и б5 электронные конфигурации. Изолирован- [c.183]

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]

Строение внешних электронных оболочек атомов большинства Ln 4f"6s . Таким образом, у большинства лантаноидов происходит провал имеюпгегося у La -электрона на оболочку 4/. Этого провала нет только у Gd (конфигурация 4f 5d 6s ) и у Lu (конфигурация 4f 5d 6s ) формирование 4/оболочки заканчивается на Yb. Наличие конфигурации Р и f у пар элементов соответственно Ей, Gd и Yb, Lu обусловлено устойчивостью этих конфигураций, отвечающих укомплектованию 4/ -оболочки электронами наполовину и полностью. [c.604]

Работы Г. Мозли (1887—1915) показали, что действительной основой периодического закона являются не атомные массы, а положительные заряды ядер атомов, численно равные порядковому номеру элемента в периодической системе. На основании периодического закона и работ Г. Мозли был решен важный вопрос о числе еще неоткрытых элементов. Было установлено, например, что между водородом н гелием или между натрием и магнием новых элементов быть не может. Открытие и дальнейшее развитие периодического закона не только избавило исследователей во многих случаях от бесполезной и трудоемкой работы по поиску новых элементов, но и позволило установить число неоткрытых элементов и их порядковые номера в периодической системе. Однако знание только порядкового номера не давало еще оснований помещать элемент в определенную группу периодической системы. Этот вопрос решался с помощью электронной теории строения атома. Применение этой теории показало, например, что неоткрытый элемент № 72 должен быть аналогом циркония, а не лантаноидов. Элемент № 72 (гафний) действительно был найден в циркониевом минерале в 1923 г., а не в лантаноидах, где его много лет безуспешно искэли, ошибочно считая аналогом лантаноидов. Даже спустя 70 лет после открытия периодического закона в таблице элементов до урана пустовали четыре клетки с номерами 43, 61, 85 и 87. Эти элементы — технеций, прометий, астат и франций — были [c.14]

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]

С возрастанием порядкового номера элементов этого семейства происходит заполнение электронами третьей снаружи электронной оболочки (4/-подоболоч-ки), строение же внешней, а у большинства элементов и следующей за ней оболочки остается неизменным. По этой причине все лантаноиды очень близки друг к другу по химическим свойствам. [c.500]

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]

Т1 является первым р-элементом после лантаноидов, его электронное строение... 4/ 5s 5p 5d 6sЮs. На свойствах соединений Т1 может сказываться участие в химической связи /-орбиталей. Таким образом, место Т1 в периодической системе определяет своеобразие его индивидуальных свойств. [c.274]

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]

Подуровень 3 заполняется до конца у меди, конфигурация атома которой fi3i 3 ) 3 °4i шш А I I4ir. У атома цинка конфигурация Я1Д/45 , а далее от Са до Кг застраивается 4р-подуровень до конфигурации КЬМ 45 /7 . Заполнение 3 -пoдypoвня в 4-м периоде делает его большим . В нем не 8, как во 2-м и 3-м, а 18 элементов. Аналогично строение атомов 18 элементов 5-го периода. В 6-м периоде 32 элемента благодаря тому, что у лантаноидов заполняются -четырнадцатью электронами вакантные /-орбитали Я-слоя. Электронные конфигурации атомов этих периодов, а также последнего, 7-го, полезно рассмотреть самостоятельно, пользуясь таблицей приложения. [c.63]

В таблице празеодим находится в поле /-элементов — лантаноидов. Его электронная конфигурация 4[ 6з . Как следует из строения электронной оболочки, максимальная валентность этого семейства, как правило, 3, но у празеодима может быть и 4. Его ионы — цветные, так как подвижны не только электроны наружного слоя (6 ), но и третьего, считая снаружи, слоя (4р). Празеодим получил свое название от греческого празайос — зеленый, потому что его соли — зеленого цвета. [c.104]

ПВ—У1В). Действительно, каждому из них свойственны высшие степени окисления, отвечающ,ие номеру группы (АсгОз, ТЬОг, РааОб, иОа). Синтезированные тяжелые элементы (Ыр, Ри и др.) называли трансурановыми и выносили за пределы графической формы периодической системы (подобно лантаноидам). Это выглядело несколько искусственным, так как не было обосновано с точки зрения электронного строения атома. Было очевидно, что в 7-м периоде должно сущ,ествовать семейство из 14 5/-элементов, подобное семейству лантаноидов, однако не было ясно, с какого именно элемента происходит заполнение 5/-оболочки. В 1942 г. Г. Сиборг высказал актиноидную гипотезу, согласно которой заполнение 5/-оболочки возможно уже у элементов, следующих за актинием (начиная с тория — № 90). [c.433]

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]

Повторение сходных свойств (периодичность) у элементов объясняется повторением строения внешних и предпоследних электронных оболочек атомов. У элементов одной и той же подгруппы обнаруживается большое сходство в строении и свойствах. Элементы разных подгрупп одной группы тоже имеют некоторое сходствЬ в строении и свойствах, но у них есть и черты различия, более заметные, чем у элементов одной подгруппы. Главные подгруппы содержат s- и р-элементы, побочные — -элементы, а лантаноиды и актиноиды образуют 14 вторых побочных подгрупп. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология