Гафний размер иона

Благодаря тому, что атомы и ионы аналогичных элементов побочных подгрупп пятого и шестого периодов имеют не только сходное электронное строение, но и практически совпадающие размеры,— а их химических свойствах наблюдается гораздо более близкое сходство, чем в случае элементов четвертого и пятого периодов. Так, цирконий по своим свойствам значительно ближе к гафнию, чем к титану, ниобий сходен с танталом в большей степени, чем с ванадием и т. д. [c.642]

Химические свойства 4/-элементов (лантаноидов) в основном схожи со свойствами лантана, поэтому разделение лантаноидов (называемых также редкоземельными элементами) сильно затруднено. Поскольку 4/-электроны слабо экранируют заряд атомного ядра, размеры ионов лантаноидов +3 уменьшаются от Ьа к Ьи они мало отличаются от размеров иона У +, принадлежащего предыдущему периоду. Этот эффект получил название лантаноидного сжатия. Он проявляется и у соответствующих пар элементов других побочных подгрупп — циркония 7г и гафния Н в IV группе, ниобия КЬ и тантала Та в V, молибдена Мо и вольфрама в VI группе. [c.153]

Как видно из приведенных данных, в ряду Ti—Zr—Hf несколько увеличиваются первые энергии ионизации. При переходе от Ti к Zr возрастают атомные и ионные радиусы, а цирконий и гафний из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры атомов и ионов. Поэтому свойства Zr и Hf очень близки и их разделение — одна из сложнейших проблем неорганической технологии. [c.528]

Радиусы атомов циркония и гафния, а также радиусы их ионов (Э " ) из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры. Поэтому свойства циркония и гафния очень близки. Разделение Zr и Hf — одна из сложнейших проблем химической технологии. [c.283]

У всех изученных комплексов, за исключением хлоридных и нитратных, проявляется общая закономерность, а именно, комплексные соединения циркония более устойчивы, чем соответствующие соединения гафния. В случае хлоридных и нитратных комплексов эта закономерность проявляется очень нечетко. Меньшая прочность комплексных соединений гафния, по-видимому, связана с несколько большим размером иона НГ " и наличием у него оболочки 4/ -электронов. [c.301]

Как видно из системы сдвигов, показанных в табл. 10 и 23, ниобий — полный аналог тантала, но весьма отличается от сильно смещенного вправо от него ванадия. Ниобий проявляет сходство со своими соседями по ряду цирконием (4-1-) и молибденом (6+) благодаря близости строения и размеров ионов в соответственных (высших) валентных состояниях. Ниобий близок к титану, сильно смещенному вправо, и к вольфраму, смещенному влево. В то же время ниобий непохож на хром, сдвинутый от него вправо в табл. 10, и мало похож на смещенный относительно него влево гафний. [c.163]

Анионный обмен. Адсорбцию циркония и гафния на анионообменных смолах чаще всего осуществляют из солянокислых и фтористоводородных растворов. Часть ионообменной смолы, измельченной до определенных размеров, предварительно насыщается фторидными или хлоридно-фторидными комплексами циркония и гафния и помещается в верхнюю часть колонки, заполненную той же смолой. Разделение элементов происходит при вымывании их ионов из колонки различными кислотами или смесью кислот. [c.61]

Элементы периодической системы с очень близкими химическими свойствами называют аналогами. Наиболее ярким примером химической аналогии элементов может служить сходство циркония и гафния. До сих пор не найдено реакции, в которую вступал бы один из них и не вступал другой. Это объясняется тем, что у гафния и циркония одинаково построены внешние электронные оболочки. И, кроме того, почти одинаковы размеры их атомов и ионов. [c.119]

Характеристика элементов. Цирконий и гафний из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры атомов и онов, по-этому свойства элементов так близки, как ни в одной другой подгруппе. Наиболее важное их отличие от титана состоит в том, что низкие степени окисления встречаются крайне редко. Достоверно известно лишь несколько соединений, где Ъх и Н1 не проявляют высшей степени окисления. Для таких соединений характерны сильные восстановительные свойства. В водных растворах солей гидролиз протекает в меньшей степени, чем у солей титана, однако существование свободных ионов 2г + и Н1 + представляется маловероятным. Координационное число в комплексах этих элементов выше, чем у титана, и равно 7 и даже 8. [c.334]

Усовершенствование методов аналитической химии позволило обнаружить, что почти в каждом минерале находятся минимальные примеси иногда весьма редких элементов, которые мало отличаются по размерам от элементов, более широко распространенных в земной коре. Например, гафний присутствует в циркониевых минералах, рубидий связан с минералами, содержащими калий и цезий, стронций встречается в минералах, в составе которых находятся калий, барий или кальций. Редкоземельные элементы (РЗЭ) замещают ионы кальция. Германий встречается в минералах, со- [c.258]

Сходство в химических свойствах титана и циркония несомненно. Но есть и различия. Между цирконием и гафнием наблюдается исключительное химическое родство, которое прежде всего объясняется подобием расположения электронов на внешних квантовых оболочках и чрезвычайной близостью атомных и ионных радиусов. Близость атомных радиусов циркония и гафния обусловлена тем, что между ними находятся элементы редких земель, у которых идет заполнение оболочки 4Д сопровождающееся медленным монотонным уменьшением атомных размеров (4/-сжатие). Однако есть пары других элементов с одинаковым построением электронных оболочек и близкими атомными радиусами, но не имеющие таких близких свойств. Поэтому можно предположить, что воздействие нижележащих квантовых уровней электронов на валентные электроны имеет большее сходство у циркония и гафния, чем у любой другой пары элементов. [c.181]

И стоящего за ним через 32 элемента гафния почти одинаковые радиусы и у атомов, и у ионов, что делает их свойства похожими. Также похожи ниобий и тантал и другие элементы второго и третьего переходных рядов, стоящие в одной группе. Нельзя переоценить важность влияния размера атома на свойства элементов. Это особенно ясно химикам, работающим в области разделения лантаноидов или отделения циркония от гафния и ниобия от тантала. Как можно было ожидать, аналогичное уменьшение размера атомов и ионов происходит и во втором внутреннем переходном ряду, оно было названо актиноидным сжатием (табл. 4-6). Вследствие того что актиноиды проявляют различные степени окисления, их химическое разделение провести легче, чем в ряду лантаноидов. [c.112]

Как видно из приведенных данных, при переходе от титана к цирконию несколько увеличиваются атомные и ионные радиусы, а цирконий и гафний из-за лантаноидного сжатия имеют почти одинаковые размеры атомов и ионов. Поэтому свойства 2г и НГ очень близки. [c.465]

Лантаноидное сжатие, отсутствовавшее у элементов предшествующей П1Б-группы, существенно сказывается на близости размеров радиусов циркония и гафния — атомных 2г — 160 пм, Н —-159 пм и ионных (координационное число 6) Хг (IV) — 86 пм и НГ (IV) — 85 пм. Это приводит к необычайному сходству всех [c.424]

На рис. 55, б, в представлено изменение теплот и свободных энергий образования этих соединений с возрастанием атомного-номера металла. Для окислов щелочноземельных металлов, имеющих преобладающий ионный характер, с возрастанием параметра решетки наблюдается некоторое понижение теплоты образования. Для нитридов и карбидов переходных металлов IV—VI групп теплоты образования с возрастанием атомного номера металла изменяются аналогично параметру решетки. Теплоты образования соединений металлов 5-го и 6-го периодов близки между собой, а металлов 4-го периода существенно ниже. Это проявляется в виде изломов на кривых, отвечающих соединениям циркония, ниобия и молибдена. Понижение энергии связи для нитридов и карбидов титана, ванадия и хрома при одновременном уменьшении межатомного расстояния можно объяснить вкладом металлической компоненты энергии связи. Наличие электронного газа должно вызывать наряду с притяжением катионов отталкивание анионов, а так как последние имеют большие размеры, разрыхляющее действие свободных электронов будет превалировать. С этой точки зрения закономерна близость теплот образования карбидов титана, циркония и гафния, имеющих низкую концентрацию электронов. Отметим, что максимальными температурами плавления (3800—4000°) обладают именно эти карбиды. [c.140]

Существование в Периодической системе вставных d и /-рядов существенно влияет на ионизационные потенциалы и атомные (ионные) радиусы последующих элементов. Особенно велико влияние заполненного 4/1 -слоя, которое называется лантаноидным сжатием (контракцией). Это явление заключается в том, что наличие завершенного 4/14-уровня способствует уменьшению объема атома за счет взаимодействия оболочки с ядром вследствие последовательного возрастания его заряда. Поэтому, наприм(ф, с увеличением атомного номера в ряду лантаноидов происходит неуклонное уменьшение размеров атома. Это же явление объяенж т целый ряд особенностей, характерных для d- и sp-элементов VI периода, следующих за лантаноидами. Так, лантаноидная контракция обусловливает близость атомных радиусов и ионизационных потенциалов, а следовательно, и химических свойств -элементов V и VI периодов (Zr—Hf, Nb—Та, Мо—W и т. д.). Особенно ярко это выражено у элементов-близнецов циркония и гафния, поскольку гафний следует непосредственно за лантаноидами и лантаноидное сжатие компенсирует увеличение атомного радиуса, вызванное появлением дополнительного электронного слоя. Эффект лантаноидной контракции простирается чрезвычайно далеко, оказывая влияние и на свойства sp-элементов VI периода. В частности, для последних характерна особая устойчивость низших степеней окисления Т1+ , РЬ , Bi+з, хотя эти элементы принадлежат, соответственно, к III, IV и V группам. Это объясняется наличием так называемой инертной б52-эле- ктронной пары, не участвующей в образовании связей группировки электронов, устойчивость которой опять-таки обусловлена лантаноидной контракцией. У таллия, свинца и висмута участвуют в образовании связи лишь внешние бр-электроны (Tl[6s 6p ], Pb[6s 6p2], Bi[6s 6p ]). Аналогичное явление актиноидной контракции , по-видимому, также должно наблюдаться, хотя и в меньшей степени. Однако проследить это влияние пока невозможно вследствие малой стабильности трансурановых элементов и незавершенности VII периода. Таким образом, положение металла в Периодической системе и особенности структуры валентной электронной оболочки играют определяющую роль в интерпретации химических и металлохимических свойств элементов. [c.369]

Согласно теории ВС, координационное число (к.ч.) равно числу орбиталей, пригодных для образования связей. У титана, циркония и гафния таких орбиталей девять. Однако максимально реализуемое к.ч. зависит не только от возможностей центрального атома, но и во многом от свойств лиганда, от его электронной структуры, поляризуемости, размеров и т. д. (рис. 62). Для титана наиболее характерны к.ч. 6 и 4, очень редко 7. Титан акцептирует отрицательные заряды лигандов, пока эффективный заряд на нем не будет значительно снижен. Так, в Т1С11 эффективный зарядна атоме Т1 приблизительно -Ь1. Легко поляризуемые лиганды, например крупный ион С1 , легко и отдают заряд, поэтому для передачи суммарного заряда их требуется меньше, чем слабополяризуемых лигандов, таких, как небольшой ион Р. Отсюда в первом случае более характерно к.ч. 4, во втором — [c.210]

В растворах соединений циркония и гафния с концентрацией более 10 —10 моль/л наряду с гидролизом протекают процессы гидролитической полимерЦзации и образования оловых соединений. В отличие от титана эти процессы ие заходят так глубоко. Наиболее вероятно существование ди-, три- и тетрамерных ионов, имеющих определенную структуру, хотя наряду с ними могут быть и ионы цепочечного строения с молекулярной массой до нескольких тысяч, т. е. приближающиеся по размерам к коллоидным частицам. При гидролизе растворов солей 2г в большинстве случаев даже при нагревании не образуются осадки и Только в нитратных растворах наблюдаются опалесценция и частичное выпадение циркония в осадок. Кислоты препятствуют гидролизу и гидролитической полимеризации, однако и при высокой их концентрации (6 моль/л и выше) в растворах обнаруживаются полиядерные комплексы. Присутствие в растворах анионов — сильных комплексообразователей, например Р", может в значительной мере препятствовать гидролизу и предотвращать образование полиядер- [c.282]

Соединения с галогенами. К галогенидам циркония и гафния относятся соединения различных типов — тетрагалогениды, продукты присоединения к ним, продукты замещения, галогеноцирконаты и гало геногафнаты, галогениды низших степеней окисления. Фториды весьма существенно отличаются от других галогенидов хлориды, бромиды и иодиды сходны между собой. Отличия фторидов обусловлены большой прочностью связей 2г — Р и НГ — Р, устойчивых в присутствии воды. В водных растворах существуют в зависимости от кислотности и концентрации ионов Р комплекс 1ые ионы [МеР ] " (где = 1 Ч- 6). Поэтому из них даже при низкой кислотности выделяются фторидные соединения, не содержащие гидроксо- и оксогрупп. Из-за малых размеров и низкой поляризуемости иона Р координационное число во фторидных соединениях циркония и гафния достигает 8, в остальных галогенидах оно не превышает 6. Соединения циркония и гафния со фтором имеют более высокие температуры плавления и сублимации, менее гигроскопичны, чем хлориды, бромиды и иодиды. В противоположность последним не известны фториды циркония и гафния низших степеней окисления [12, 151. [c.291]

Близость химических свойств циркония и тафнйя Обмсняеэся, наряду с Другими причинами, сходством строения внешних электронных оболочек и близостью размеров атомов циркония и гафния. Атомные и ионные (для Ме ) раДиусы и атомный объем этих элементов (в А) следующие [7371 [c.8]

Водные растворы солей гафния являются сложными химическими системами, в которых в равновесии с растворенным веществом и растворителем находятся продукты их взаимодействия. В водных растворах в присутствии минеральных кислот такими продуктами будут комплексные соединения, например фторидные, хлоридные, сульфатные и другие, а также продукты их гидролиза. Вследствие небольшого размера и высокого заряда ион НГ в водных растворах легко гидролизуется, образуя гидроксо-ионы различного состава, которые, в свою очередь, образуют полиядерные гидроксоком-плексы. [c.262]

Плотность пленок зависит от их структуры. Высокая плотность окислов определяется размерами эффективных радиусов ионов и соотношением радиусов катионов и анионов. Окислам тория и гафния в кристаллическом состоянии присуиха особо плотная упаковка. Таким образом, очевидно, что характерные черты соединения, являющегося основой пленки, присущи и соответствующим пленкам. [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология