Свойства редкоземельных элементов

Большие трудности (порой они казались непреодолимыми) возникли при изучении и размещении редкоземельных элементов в периодической системе. Они были связаны с тем, что все эти элементы оказались трехвалентными. С изменением атомной массы от 138,9 (La) до 183 (Та) химические свойства редкоземельных элементов менялись незначительно. Было ясно, что свойства этих элементов не зависят от их атомной массы. Тем самым подрывалось основное положение периодического закона. Поэтому вопрос о том, как разместить столь сходные по своим свойствам редкоземельные элементы и где для них найти место в таблице, представлял особую трудность как для Д. И. Менделеева, так и для других ученых, которые занимались изучением редкоземельного семейства . [c.288]

Химические свойства. Редкоземельные элементы — активные металлы, для которых характерной является валентность, равная трем. Редкоземельные ионы (3) отличаются замечательным подобием свойств благодаря тому, что разница между ними (в общем) вызывается не внешними (валентными) электронами. Однако вследствие лантанидного сжатия имеются небольшие и закономерные изменения от лантана к лютецию. Эти различия проявляются в основности гидроокисей, растворимости различных соединений и т. д. [c.34]

В результате развития учения о строении атомов (в работах Мозли, Д. С. Рождественского, Зоммерфельда, Бора и др.) было доказано, что порядковый номер элемента в периодической системе равен заряду ядра атомов этого элемента была раскрыта причина периодичности свойств элементов, объяснено образование побочных групп периодической системы, особенности свойств редкоземельных элементов и др. [c.39]

В силу различия свойств редкоземельных элементов и их безводных хлоридов условия получения безводных хлоридов заметно изменяются в ряду лантанидов от лантана до лютеция. [c.125]

Методом ионообменной хроматографии можно разделить на катионите близкие по свойствам редкоземельные элементы, используя различия констант нестойкости их комплексных соединений при разных значениях pH. В основе разделения их с помощью ионообменной хроматографии лежит различие в свойствах их комплексных соединений, поскольку именно в комплексных соединениях наиболее полно проявляются и находят отражение тонкие различия в величинах ионных радиусов и строении электронных оболочек. [c.208]

Б. Браунер не дал и не мог дать обоснования причин близкого сходства свойств редкоземельных элементов. Это объяснение пришло значительно позже. [c.289]

Физические свойства редкоземельных элементов [c.176]

СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.35]

Ввиду того что чистые редкие земли в последнее время стали доступны, встает вопрос об исследовании их каталитических свойств. В теоретическом отношении этот вопрос интересен, в частности, потому, что лантаниды представляют собой большой ряд, состоящий из 14 элементов, различающихся тем, что постепенно увеличивается число электронов в их 4/-оболочке, Как известно [367], с изменением атомного номера свойства редкоземельных элементов изменяются по двум крайним типам непрерывно (монотонно) и периодически. Непрерывное изменение происходит под влиянием увеличения [c.196]

Оказывается, что энергии связей Снк, <Эск и Сок принадлежат к числу периодических функций. Наблюдается, что Снк изменяются параллельно эффективному магнитному моменту l. В последнем, как известно, периодические свойства редкоземельных элементов проявляются особенно ясно. Для Снк этот параллелизм виден из рис. 33, на котором по оси абсцисс отложены атомные номера редкоземельных элементов, а по оси ординат — значения Qнк из табл. 9 и значения [X из книги [367]. Для Сок наблюдается аналогичная, но менее четкая закономерность. Возможно, в этом случае разброс точек происходит оттого, что, как показывают предыдущие исследования с другими окислами. Сок всегда оказываются гораздо более чувствительными к различным посторонним влияниям, чем Снк и Сек Энергии связи Сек изменяются антибатно ц, (рис. 34). [c.197]

Периодичность окислительно-восстановительных свойств редкоземельных элементов характеризуется приведенными ниже данными, где под элементами первого ряда от Се до Gd расположены элементы второго ряда (от ТЬ до Ьи). Для всех этих элементов наиболее устойчивы трехвалентные катионы валентность 4 и 2 меняется периодически (см. раздел 1. 1) [c.15]

СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.483]

Н. X. Д. Бор заложил основы первой физической теории периодической системы элементов, в которой связал периодичность свойств элемептов с формированием электронных конфигураций атомов по мере увеличения заряда ядра. Применил два квантовых числа—п и к. Обосновал подразделение групп периодической системы на главные и побочные. Впервые объяснил подобие свойств редкоземельных элементов. [c.669]

Сравнение поведения металлов в экстракционно-хроматографической системе с экстракционными кривыми этих металлов позволяет выявить основные тенденции изменения величин коэффициентов распределения и факторов разделения. Хроматографические коэффициенты распределения в зависимости от состава водной фазы известны для большого числа элементов, особенно обильна информация, полученная методами бумажной и тонкослойной хроматографии. В этом случае данные обычно приводятся в виде Rf-спектров. Такие графические зависимости вообще легко сопоставимы с экстракционными кривыми. Близость свойств редкоземельных элементов (РЗЭ) затрудняет их разделение поведение РЗЭ при экстракции и экстракционно-хроматографическом процессе можно сравнить, сопоставив факторы разделения соседних элементов. [c.36]

Степень изученности их повышается с каждым годом. Так, например, по ряду физических и механических свойств редкоземельных элементов, мало изученных 10 лет тому назад, за последнее время появились очень интересные и ценные данные, позволяющие дать более полную техническую характеристику этих элементов. [c.11]

В будущем благодаря своим уникальным ядерным свойствам редкоземельные элементы, вероятно, найдут практическое применение как конструкционные и экранирующие материалы в атомных реакторах. [c.729]

По своим химическим свойствам редкоземельные элементы, как правило, почти не отличаются друг от друга. Это связано с тем, что в состоянии 4/ электрон находится в среднем значительно ближе к ядру, чем, например, в 5/ - или б5-состоянии. Химические же свойства определяются в основном периферийными электронами, в данном случае 5- и / -электронами ранее заполненных оболочек. [c.54]

Немало страниц книги посвящено истории редких земель. Это сделано не случайно, поскольку их история — самая сложная и запутанная во всей неорганической химии. Она наполнена борьбой идей и мнений она насыщена радостями и огорчениями, неоспоримыми истинами , оказавшимися на деле фикцией, и дерзкими гипотезами, которые претворялись в стройные теории. Удивительная близость свойств редкоземельных элементов обусловила сложность их истории и дала право употребить слово проблема применительно к редким землям. [c.4]

Во-вторых, теория Бора объяснила удивительную близость свойств редкоземельных элементов. Во многих работах и в первую очередь в трудах Косселя, посвященных исследованию природы валентности, была установлена зависимость химических свойств элементов от строения внешней электронной оболочки их атомов. Если внешняя оболочка остается неизменной, а очередные электроны доба)вляются в предыдущую, то при переходе от элемента к элементу их свойства меняются не столь резко это можно видеть на примере вставных декад (скандий — цинк, иттрий — кадмий), где заполняется десятью -электронами именно предыдущая оболочка. У редкоземельных элементов неизменными остаются две наружные оболочки, а достраивается четырнадцатью 4/-электронами третья снаружи оболочка. Такой порядок заполнения проявляется в незначительном изменении свойств при переходе от одного редкоземельного элемента к другому. [c.85]

Глава VII СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.122]

О магнитных свойствах редкоземельных элементов уже много говорилось в предыдущей главе. Теперь можно сделать вывод редкоземельные металлы от церия до иттербия — это сильно парамагнитные вещества. Данные об их атомной магнитной восприимчивости (на 1 г-атом) при комнатной температуре приведены в табл. 17. [c.125]

Такова краткая характеристика основных физических свойств редкоземельных элементов. Теперь можно перейти к описанию их важнейших химических особенностей. Однако прежде следует разобраться в вопросе, который имеет важное значение для более глубокого понимания своеобразия лантаноидов. Мы имеем в виду явление лантаноидного сжатия. [c.125]

В целом и физические и химические свойства редкоземельных элементов служат отражением своеобразной природы семейства лантаноидов. Более детально они рассмотрены в специальных монографиях и нам нет нужды говорить о них. Теперь мы перейдем к некоторым особенностям лантаноидов, связанным уже со строением их ядер. [c.134]

МИНАЧЕВ Хабиб Миначевич (р, 24,ХП 1908) Советский химик-органик, акаде МИК (с 1979), Р, в с. Новые Бик шики (ныне Чувашской АССР)) Окончил Московский ун-т (1939) С 1939 работает в Ин-те органи ческой химии АН СССР (в 1942— 1945 служил в Советской Армии) Научные работы посвящены ка талитическим превращениям угле водородов На основе систематиче ских исследований каталитических свойств редкоземельных элементов и их окислов установил связь между электронной структурой и каталитическими свойствами этих веществ. Разработал способы промотирования алюмохромовых катализаторов дегидрирования углеводородов (окислами редкоземельных элементов). Совместно с Н. И. Шуйкиным показал (1953), что наибольщую дегидрирующую способность имеет никелевый катализатор на окиси алюминия или окиси цинка. Предложил новые катализаторы для риформинга бензинов, гидрирования керосинов, селективного гидрирования поли-функциональных гетероциклических азотистых соединений, димеризации и полимеризации этилена, гидратации олефинов и др. Изучал каталитические свойства цеолитов, в результате чего создал промышленные катализаторы. [c.337]

Итак, наметились два направления работ — изучение спектров и исследование некоторых свойств редкоземельных элементов с целью обнаружить пробел химическим путем. [c.160]

Поскольку химические свойства элементов определяются структурой наружных оболочек их атомов, то 4/-орбиты электронов должны располагаться в глубине атомов. Теоретически /-электроны могут быть и у атомов элементов, предшествующих лантаноидам, например у цезия (Z=55), бария (Z=56) и лантана (Z=57), по их орбиты проходили бы тогда во внешних областях атомов и энергии связи электронов были бы невелики. Будем считать, что при переходе от лантана к церию и далее сжатие 4/-орбит происходит лишь постепенно. Но в этом случае 4/-электроны окажут непосредственное влияние на химические свойства атомов, так как смогут входить в химические соединения. Своеобразие редкоземельного семейства исчезнет, оно как бы выродится, и каждый лантаноид будет представлять собой четкую химическую индивидуальность. Однако этого нет на самом деле, ибо близость свойств редкоземельных элементов — непреложный факт. Следовательно, где-то около нижней границы лантаноидов происходит резкое перемещение орбиты 4/ из наружных областей атомов в глубинные. [c.185]

Константы физических и механических свойств редкоземельных элементов (сводная таблица) [c.334]

Электронные конфигурации. Почти все физические и химические свойства редкоземельных элементов находят логическое объяснение в строении их электронных конфигураций. Скандий, иттрий, лантан и актиний первые члены соответственно первого, второго, третьего и четвертого переходных рядов элементов. Другими словами, для каждого из этих элементов характерно начало внутренней надстройки, при которой устойчивая восьмиэлек- [c.32]

Сходство химических свойств редкоземельных элементов (РЗЭ) создаёт определённые трудности при получении радионуклидов отдельных элементов в состоянии без носителя и с необходимой радионуклидной и радиохимической чистотой. Многие -излучатели лантанидов получают в реакциях с нейтронами, и препараты в таких случаях имеют примеси редкоземель- [c.352]

Стоит лишь вдуматься в эти слова, как становится понятным, что Менделеев совершенно правильно подошел к определению самой сущности будущего редкоземельного семейства, ибо оно оказалось как раз той областью периодической системы, где весьма резко проявляется горизонтальное сходство 15 хилшческнх элементов. Остается лишь преклониться перед интуицией ученого. Кроме того, Менделеев первый выдвинул идею об определенной аналогии редких земель с элементами VIII группы эту идею можно рассматривать как один из зародышей гипотез об интерпериодической группе. Впоследствии эта идея нашла отражение в работах многих ученых, ставивших своей целью объяснить положение редкоземельных элементов в периодической системе. Интересно отметить, что Менделеев для подтверждения этой аналогии указывал на магнитные свойства редкоземельных элементов (и снова впервые в их истории ). Ссылаясь на исследования Видемана, Менделеев отмечал Элементы группы церия и группы железа оказываются магнитными в своих соединениях, и атомный магнетизм их представляет сходство в измерении при переходе от одного аналога к другому . Эти слова были написаны еще в 1870 г. Правда, позднее Менделеев отказался от мысли о сходстве элементов цериевой группы и группы железа. [c.45]

Однако те сведения, которыми ученые располагали о свойствах редкоземельных элементов, указывали на их чрезвычайное сходство, указывали на то, что в области редких земель весьма в большой стешш, как нигде в другом месте периодической таблицы проявляется сходство по горизонтали. И чем больше открывали редкоземельных элементов, тем более сказывалась эта горизонтальная [c.50]

Итак, исследования Мозели подтвердили, что ряд редкоземельных элементов составлен химиками правильно и не может содержать никаких иных элементов, кроме уже открытых, за исключением элемента 61 и, может быть, 72. Все они оказались химически индивидуальными, каждый с определенным зарядом ядра, т. е. со своим порядковым номером в периодической системе. Но тем не менее оставалась непонятной причина близости их свойств. Работы Мозели не вносили ясности и в вопрос о положении редкоземельных элементов в таблице Менделеева. С одной стороны, в их ряду при переходе от элемента к элементу заряд ядра изменялся на 1, но свойства почти не менялись, с другой стороны, в любом другом местз таблицы нри изменении заряд на 1 свойства элементов менялись заметно (за исключением, пожалуй, группы железа и платиновых металлов, где такое изменение выглядело не столь резким). Мозели высказывал предположение, что химические свойства управляются зарядом ядра, или атомным номером элемента . Это предположение на протяжении периодчческой системы подтверждалось, но только свойства редкоземельных элементов мало зависели от изменения зарядов ядер. Следовательно, причину этого нужно было искать в какой-то иной закономерности. [c.80]

Заметим, что химики и до сих нор широко используют деление редкоземельных элементов на цериевую и иттриевую группы. Однако если такое разделение не вызывает возражения с точки зрения физики и однозначно определяется порядком заполнения электронами /-подуровня, то четкой химической границы между церневыми и иттрие-выми элементами в большинстве случаев не удается провести. Впрочем, об этом мы поговорим подробно там, где речь пойдет о свойствах редкоземельных элементов. [c.90]

Работы Клемма и некоторых других авторов завоевали периодической системе ионов редкоземельных элементов довольно прочное положение. Но в то же время появились исследования, которые, на первый взгляд, были направлены на подтверждение и расширение систематики Клемма. Но, с другой стороны, в них сквозила неудовлетворенность хидшков тем, что в ней не были учтены многие свойства редкоземельных элементов. Здесь в первую очередь следует назвать предложения немецкого химика Эндреса. Это было первое проявление неудовлетворенности главный бой был впереди, но работы Эндреса имели определенный резонанс, и Клемм вынужден был откликнуться на них большой статьей. [c.109]

Ноддак и его коллега полагают, что классификация Клемма не учитывает всех свойств редкоземельных элементов и потому не имеет права на существование. Клемм же доказывает, что, исходя из накопленного экспериментального материала но апериодическим свойствам, можно поддержать Zweiteilung . Достаточно взглянуть на кривые на рис. 10 (см. стр. 123) все они одного типа. Правда, Клемм допускает,что на основании приведенных кривых можно с равным успехом говорить и о Dreiteilung . Но ведь в защиту разделения на две группы выдвинуты достаточно веские доводы. [c.118]

Мы не ставим своей целью давать подробную характеристику свойств редкоземельных элементов и ограничимся рассмотрением лишь наиболее суш,ественных сторон и деталей этого вопроса, причем по возможности будем сопоставлять свойства лантаноидов со свойствами прочих металлов таблицы элементов. Разумеется, логично проводить сопоставление лантаноидов с другими переходными металлами, т. е. с теми, у которых происходит заполнение электронами 3 -, Ы- или 5с -нодоболочек. Рассказывая о внутренней периодичности в семействе лантаноидов, мы уже останавливались на чертах сходства й- и /-элементов. [c.123]

Рис. 10. Кривые изменения различных свойств редкоземельных элементов и их соединений а—фториды б—окислы в—восьмиводные сулы1)аты г—гидроокиси

В том же году появились дальнейшие работы по исследованию элемента 61. В некоторых из них авторы приписывали себе заслугу более раннего открытие ими этого элемента . В ряде других работ критически обсуждались результаты предшествующих исследований. Тщательное изучение, проведенное рядом опытных исследователей, не подтвердило данных, приведенных Харрисом и др., относительно существования элемента 61 в природе. Решающее значение при этом имели работы Ноддак [N16, N23], Ауэр фон Вельсбаха [ 34] и Прандтля и Гримма [Р45, Р46, Р44 ]. В работах Ауэр фон Вельсбаха и Прандтля было показано, что спектр поглощения предполагаемого иллиния идентичен спектру искусственно приготовленной смеси соединений неодима и самария. Рентгеновские линии, которые приписывались иллинию, оказались линиями высшего порядка, характерными для. примесей (в частности, хрома, брома, бария и платины) доказательства, основанные на исследовании дугового спектра, также были отвергнуты. И. Ноддак и В. Ноддак в течение 8 лет безуспешно пытались воспроизвести некоторые из опытов Харриса, Интема и Хопкинса, а также Ролла и Фернандеса. Полагая, что элемент 61 способен существовать в степени окисления - -2, как это имеет место в случае европия и самария, И. Ноддак и В. Ноддак предприняли поиски элемента 61 среди щелочноземельных минералов. Однако эти попытки окончились неудачей. Недавно в поисках элемента 61 Такворян [ТИ] исследовал концентраты монацита (природный редкоземельный фосфат), пользуясь при этом методами поглощения и испускания рентгеновских луче , а также изучая спектры пламени и исследуя радиоактивность. Однако и эта попытка окончилась неудачей. Хотя Харрис, Интема и Хопкинс провели свое исследование весьма тщательным образом и их работа в значительной степени способствовала изучению общих свойств редкоземельных элементов, все же представленные ими доказательства существования элемента 61 в природе нельзя считать убедительными. То же самое можно сказать о работах других исследователей. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология