Общие свойства актиноидов

ОБЩИЕ СВОЙСТВА АКТИНОИДОВ [c.421]

Гл. 15. Общие свойства актиноидов [c.422]

Актиноиды существуют в форме катионов. Основные виды ионов Э- +, +, ЭОГ и ЭОа . Для Np, Pu и Ат в жестких условиях получены ионы (ЭОз) . Последние нестабильны и существуют в сильнощелочной среде. Общие свойства соединений или ионов различных элементов, находящихся в одинаковой степени окисления, аналогичны. Большинство соединений одинакового типа изоморфны. Оксо-ионы (МОа) и (МОа) имеют весьма прочные связи М—О и в отличие от других оксо-ионов остаются неизменными в ходе химических превращений и ведут себя как катионы, свойства которых промежуточны между свойствами ионов М+ и М +. Способность к образованию одним и тем же элементом разных по составу катионов значительно усложняет химию водных растворов актиноидов. Особенно это касается подгруппы уранидов. Например, у Pu все четыре окислительных состояния могут одновременно сосуществовать в растворе в сравнимых концентрациях. [c.360]

Сначала короткое замечание относительно электронных структур актиноидов. Точно не известно, появляется ли 5/-электрон впервые у тория, однако доказано, что у кюрия (Z = 96) в структуре содержится семь 5/-электро-нов, т. е. 5/-подоболочка заполняется у него наполовину. Конфигурации тяжелых актиноидов еще неизвестны. Но оставим в стороне вопрос о расположении электронов и рассмотрим свойства актиноидов. Торий действительно похож на церий, но на этом сходство элементов-аналогов двух редкоземельных семейств надолго прекращается. У протактиния мало общего с празеодимом, уран не похож на неодим, нептуний — на прометий, плутоний — на самарий, америций — на европий. Основная валентность у легких актиноидов отнюдь не 3-1-, что характерно для целого ряда лантаноидов у тория она 4-Ь, у протактиния 5- -, у урана 6+, у нептуния 5- -, у плутония 4-Ь лишь у америция и кюрия валентность 3+ становится основной, но для кюрия, например, широко известны двуокись и тетрафторид, что недоступно его аналогу — гадолинию. Трехвалентные же производные большинства легких актиноидов, как правило, неустойчивы они становятся основными лишь у тяжелых актиноидов. На схеме приведено сравнение валентных состояний актиноидов и лантаноидов [c.193]

Общие химические свойства актиноидов 27.4 Актиний [c.675]

Седьмой, пока незавершенный период системы элементов построен аналогично шестому. После двух s-элементов (франции и радий) и одного -элемента (актиний) здесь расположено 14 f-элементов, свойства которых проявляют известную близость к свойствам актиния. Эти элементы, начиная с тория (Z = 90) и кончая элементом 103, обычно объединяют под общим названием актиноидов. Среди них — менделевий (Z = 101), искусственно полученный американскими физиками в 1955 г. и названный в честь Д. И, Менделеева. Непосредственно за актиноидами расположен курчатовий (Z = 104) и элемент 105. Оба эти элемента, искусственно получены группой ученых во главе с академиком Г. Н. Флеровым они принадлежат к -элементам и завершают известную пока часть периодической системы элементов. [c.97]

Седьмой, пока незавершенный период системы элементов построен аналогично шестому. После двух -элементов (франций и радий) и одного -элемента (актиний) здесь расположено 14 /-элементов, свойства которых проявляют известную близость к свойствам актиния. Эти элементы, начиная с тория (Z = 90) и кончая элементом 103, обычно объединяют под общим названием актиноидов. Среди них — менделевий (Z=101), искусственно полученный американскими физиками в 1955 г. и названный в [c.94]

Самые внещние s- и р-электроны ответственны за важнейшие химические свойства атомов в случае типических элементов они называются валентными электронами. Орбитали d- и /-типа глубже погружены в общее электронное облако атома. Заселение этих орбиталей в атомах переходных металлов и внутренних переходных металлов (лантаноидов и актиноидов) оказывает меньшее влияние на химические свойства. Все же d-электроны определенным образом влияют на химические свойства переходных металлов, и в таких элементах валентными считаются электроны на внешних d-, S- и р-орбиталях. [c.408]

В больших периодах отдача и принятие электронов в общем происходят так же, как и в малых, с той лишь разницей, что металлические свойства ослабевают гораздо медленнее, так как в них происходит пополнение электронами не последнего электронного слоя, а предпоследнего, а у лантаноидов и актиноидов, расположенных в 6-м и 7-м периодах, — даже третьего энергетического уровня, считая от внешнего. Поэтому в 4-м периоде все элементы первой половины периода имеют на внешнем уровне два (реже один) электрона и характеризуются преобладанием металлических свойств. [c.112]

Металлами четвертой группы периодической системы Д. И. Менделеева являются титан Т1, цирконий 2г и гафний НГ. Торий ТН, относящийся к группе актиноидов, очень близок по свойствам к подгруппе титана и также имеет структуру -металла. Общая электронная формула этой подгруппы d s , но 2г и НГ имеют вакантные электронные уровни и поэтому их восстановительные свойства сильнее выражены и для них высшие степени окисления более характерны (табл. 12.10). [c.325]

В главе I приведены общие сведения о свойствах элементов и строении их атомов. Наряду с данными о содержании элементов в земной, коре и морской воде приводится содержание элементов во Вселенной и в некоторых космических объектах, а также в космических лучах. В таблице атомных масс и атомных объемов элементов, составленной по данным 1962 г., указано также время открытия соответствующих элементов. Таблица электронного строения изолированных атомов несколько изменена и дополнена, в частности, указано электронное строение недавно открытых членов ряда актиноидов для атома тербия принята более вероятная конфигурация 4f 5d 6s по сравнению с 4 6 и т. д. [c.6]

Положение этих элементов в периодической системе обсуждалось в разд. 2.6. Заметим, что актиний является первым членом группы актиноидов (гл. 27), но вместе с тем он полноправный член П1А группы 5с, , Ьа, Ас. За исключением некоторого сходства в химических свойствах скандия и алюминия, между химическим поведением элементов групп П1А и П1Б мало общего. [c.524]

Много общего между лантаноидами и актиноидами наблюдается в их спектроскопических и магнитных свойствах [107]. [c.390]

По отношению к лантаноидам и актиноидам — элементам с заполняющимися 4/- и 5/-оболочками — не реализован принцип внутригруппового смещения, приведший Менделеева к разделению элементов каждой труппы на главную и побочную подгруппы, которым соответствует заполнение 5-, р- и -оболочек. Такое разделение элементов одной группы, обладающих общими признаками (например, высшей валентностью), на подгруппы по различию физико-химических свойств представляет самую характерную и существенную особенность той формы таблицы (см. табл. 2), которую Менделеев считал наиболее точным выражением периодического закона. [c.26]

В частности, лантаноидное сжатие приводит к усилению связи внешних электронов у последующих элементов, т. е. усилению их неметаллических свойств. В периодической системе элементов эти отклонения свойств, обусловленные лантаноидным сжатием, должны быть отражены некоторым сдвигом франция, радия, актиния и всех актиноидов относительно цезия, бария и лантаноидов. Такое уточнение таблицы представлено на рис. 12. Оно существенно, с одной стороны, для оценки строения и свойств этих тяжелых, малоисследованных элементов, а с другой — позволяет уточнить общие закономерности влияния заполнения внутренних оболочек на энергию связи внешних электронов, т. е. на характер экранирования ядра внутренними электронами. Отсюда непосредственно вытекает заключение [c.54]

За Fr и Ra в седьмом периоде следует один элемент из -семейства (атом его содержит 6d -элeктpoн). Это — первый переходный элемент данного периода — актиний (Ас Z = 89). Затем идут 14 членов 5/-семейства (Z = 90 4- 103), в атомах которых 5/ -элек-троны заканчивают застройку О-слоя . Химические свойства указанных 14 элементов близки как между ними, так и с элементом актинием. В связи с этим элементы 5/-семейства получили общее название актиноидов ( подобных актинию ). [c.49]

Семейство актиноидов. Второе /-семейство—серия элементов, по своим свойствам близких к актинию (2 = 89). Они образуют семейство актиния и называются актиноидами (т. е. подобными актинию). Сюда относятся элементы с порядковыми номерами 2 = 90 103. В том числе элементы с 2 > 92 объединяют под общим названием трансуранов или заурановых элементов (лат. tгaпs — через, сквозь). [c.427]

Общие сведения. К актиноидам относят элементы с порядковым номером от 89 до 103. Все актиноиды — радиоактивные элементы. Наиболее медленный самопроизвольный распад претерпевают торий и уран. Чем тяжелее актиноид, тем меньше его период полураспада. В земной коре содержатся ТЬ (6-10 мас.%) и и 2-10 мас.%)- Важнейшими их минералами являются ТЬ5 04 (торит) и из08(и02-2и0з) — уранинит, или урановая смолка. В следовых количествах в урановых минералах находятся актиний, протактиний и нептуний (как дочерние элементы урана). Остальные элементы получают искусственно в микроколичествах (например, Мс1 получен в количестве 17 атомов). Для Ас и его электронных аналогов (тяжелых актиноидов) устойчивой степенью окисления является +3. В этой степени окисления типы и свойства соединений актиноидов сходны с соответствующими соединениями лантаноидов (по этой причине лантаноиды используются как носители микроколичеств актиноидов). У остальных представителей ряда актиноидов степени окисления разнообразны (особенно у элементов и, Кр, Ри и Ат). Такое разнообразие степени окисления обусловлено большим по силе, чем в ряду лантаноидов, эффектом и /-сжатия, которое нивелирует различия в энергиях 6 - и 5/-орбиталей. Отсутствие высоких степеней окисления у тяжелых актиноидов связано с их более высокой, чем в случае легких актиноидов, радиоактивностью. [c.509]

В химическом отношении радиоактивные элементы разнородны, поскольку они принадлежат к разным группам системы. Строго говоря, их химические свойства можно было бы рассматривать совместно с их типовыми aнaJюгaми по группам. Однако при изучении свойств радиоактивных элементов приходится сталкиваться со специфическими трудностями, общими для всех этих. элементов. Главные из них — наличие проникающих излучений, нестабильность, малые количества и рассеянность алементов. По этой причине радиоактивные элементы в курсе неорганической химии целесообразно рассматривать отдельно. Единственное исключение было сделано для технеция, поскольку он является средним элементом подгруппы марганца и его удаление из последовательности Мп — Тс — Яе не позволяет проследить закономерности изменения свойств элементов в подгруппе. Остальные радиоактивные элементы либо являются завершающими в подгруппах (Ро, А1, Яп, Гг, Ка), либо входят в большое семейство (Ргп в семействе лантаноидов), либо образуют самостоятельное семейство актиноидов. [c.501]

Благодаря близости энергий 5/-, Ы-, Is- и 7 э-оболочек химия актиноидов значительно сложнее химии преимущественио ионных трехвалентных лантаноидов. Общей для всех актиноидов является степень окисления III, однако для тория она наблюдается только в твердом состоянии и для Ра вообще не существенна. За этим исключением свойства 4/- и 5/-элемен-тов в степени окисления III сходны это касается и нх химических свойств в водных растворах, и структур соединений в твердом состоянии так, трифториды АсРз и UFa — СтРз от- [c.410]

Кислородсодержащие экстрагенты, имеющие кислотные группы, часто называют жидкими катионообменниками. Из широко распространенных кислотных экстрагентов наибольшей селективностью при экстракции катионных форм элементов обладают фосфорорганические кислоты. Существенные различия в экстрагируемости в данном случае проявляются как для катионов с различной величиной заряда, так и для катионов, отличающихся только размерами ионных радиусов. Например, типичный экстрагент этого класса ди-2-этилгексилортофософорная кислота (Д2ЭГФК) обеспечивает возможность разделения таких близких по химическим свойствам элементов, как лантаноиды и актиноиды. Среднее значение для соседней пары этих элементов превышает 2. Селективность экстракции карбоновыми кислотами значительно ниже, поэтому в общем случае их применение более оправдано для суммарного концентрирования катионных форм элементов, чем для их разделения. Подробные сведения о кислотных экстрагентах и их свойствах можно найти в работе [39]. Данные по экстракции элементов из солянокислых растворов Д2ЭГФК приведены в [1]. [c.161]

Первые две группы за ач решаются в общем случае легко, в то время как задачи двух последних типов требуют разделения близких по химическим свойствам элементов. В тех случаях, когда ионы разделяемых элементов сосуществуют в различных состояниях окисления, они могут быть разделены с помощью предварительного окисления или восстановления. При разделении ионов актиноидов и лантаноидов, находящихся в одном и том же окислительном состоянии, используют даже небольшое различие в ионных радиусах и комплексообразующих сво 1ствах этих ионов. Следовательно, низкие факторы разделения необходимо увеличивать, подбирая соответствующие комплексообразующие агенты или изменяя среду и повторяя элементарный акт разделения. Для разделения и (или) очистки актиноидов успешно используются методы осаждения, ионного обмена и жидкостной экстракции [1]. [c.253]

В коротких формах Системы нарушается принцип инвариантности положения элементов, строго выдерншвавший-ся Д. И. Менделеевым, без чего невозможно предсказание на основе Системы свойств элементов, в том числе и таких общих, как атомные массы. Это результат того, что химические свойства веществ, на которые только и мог опираться Д. И. Менделеев, до сих пор принимаются в качестве решающих при построении Системы, хотя они яв.т[яются не определяющими свойствами элементов, а, в свою очередь, зависят от свойств и строения атомов, физико-химических условий, в которых находится рассматриваемая система. Сказанное относится к неопределенному месту Н, помещаемому то в I, то в VII группы. Не, помещаемого в VIII группу, лантаноидам и актиноидам, чаще всего выносимым вслед за Б. Браунером (1902) за пределы Системы. [c.9]

Можно, конечно, сослаться на то, что ученые имеют пока общие сведения об элементах двух редкоземельных семейств. Можно предполагать, что изучение свойств чистых металлов позволит обнаружить новые закономерности и новые черты сходства лантаноидов и актиноидов. Можно, наконец, думать, что новый свет на проблему прольет глубокое изучение аномальных валентностей лантаноидов и сопоставлевие соединений обоих семейств с одинаковыми валентностями. Однако все эти частные вопросы не смогут повлиять на устранение искусственности, которую вносят в короткую форму таблицы 4/- и 5/-элементы. [c.200]

Для шгНо период полураспада 3 сек, а для — 8 сек. Было показано, что элементы 101, 102 и 103 по химическим свойствам являются актиноидами, общее число которых разно 14. [c.48]

Тем не менее некоторую специфику имеет вопрос о вероятных свойствах совокупности 5 -элементов. Еще в конце 50-х годов Б. Кеннингем, пытаясь дать теоретическое обоснование стабильности степени окисления III у лантаноидов и нестабильности этой степени у актиноидов, пришел, в частности, к следующему выводу если бы существовало несколько /-семейств элементов, то лишь одно из них (а именно 4/) характеризовалось бы постоянством определенной степени окисления. Нам кажется, что можно говорить о более общей закономерности для совокупностей элементов, в атомах которых впервые заполняется электронная подоболочка, отвечающая значениям должно быть характерно постоянство предпочтительной степени окисления на протяжении всей совокупности [17]. В таком случае для элементов 5 -семейства допустимо было бы ожидать исключительного химического подобия. [c.24]

В химическом отношении тяжелые актиноиды будут более сходны с тяжелыми лантаноидами, чем легкие актиноиды и лантаноиды. Элемент 104 должен быть прямым химическим аналогом гафния. Последующие элементы, 105—110, у которых заполняется 6 -оболочка, должны быть прямыми аналогами тантала, рения, вольфрама, платины, т. е. 5d-nepe-ходных металлов. Элементы с номерами 111—112 и электронными конфигурациями и по-видимому, будут аналогами золота и ртути, а элементы 113—118 с заполняющейся 7]э -оболочкой — аналогами элементов главных подгрупп 6-го периода, от таллия до радона. Поскольку три внешних оболочки элементов 104—118 идентичны соответствующим трем оболочкам гафния—радона, то они должны быть близки к ним и по физико-химическим свойствам. Некоторые отличия могут объясняться влиянием более глубоких оболочек. Известно, что заполнение 4/ -оболочки вызывает лантаноидное сжатие и сокращение внешних электронных оболочек гафния, тантала, вольфрама и последующих элементов. Это повышает энергию связи внешних электронов с ядром и изменяет свойства тяжелых элементов по сравнению с более легкими аналогами. Актиноидное сжатие должно также вызывать сокращение внешних оболочек атомов элементов 104—118. Вследствие этого элемент 104, синтезированный в августе 1964 г. Г. И. Флеровым с сотрудниками, должен быть аналогом гафния. Свойства экагафния (z=104) могут быть оценены прямолинейной экстраполяцией свойств в ряду Zr—Hf—104. Это же относится к тяжелым аналогам тантала, рения, вольфрама,. . платины (элементы 105—110). Свойства тяжелых аналогов золота,. . ., радона (элементы 111—118), исходя из общих изменений экранирования ядра внутренними оболочками у элементов главных групп, могут быть оценены линейной экстраполяцией свойств аналогов (Ag—Аи—EAu и т. д.). Предполагаемые сдвиги элементов 7-го периода показаны на рис. 12. [c.70]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология