Система гафний — тантал

Рис. 69. Диаграмма состояния системы гафний — тантал.

На растворимость существенно влияет электронная концентрация. Увеличение числа валентных электронов может увеличивать прочность связи и устойчивость фазы, поэтому растворение металлов с высокой валентностью в металлах с низкой валентностью происходит легче, чем обратное явление. Это обстоятельство является причиной низкой растворимости в цирконии бериллия, алюминия, индия. Непрерывные твердые растворы цирконий образует с титаном и гафнием. Тантал и ниобий неограниченно растворяются только в 3-2г и Р-Н . В системах циркония с ванадием и молибденом в отличие от титана имеет место ограниченная растворимость. [c.302]

III группы периодической системы, наиболее активные переходные металлы в их низщих валентностях, лантаниды и актиниды. К ней относятся бериллий, алюминий, скандий, титан, ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, цинк, галлий, иттрий, цирконий, ниобий, индий, церий, гафний, тантал, таллий, торий, уран. Катионы третьей аналитической группы характеризуются тем, что их сульфиды и гидроокиси нерастворимы в воде, но растворимы в разбавленных минеральных кислотах. Катионы этой группы осаждаются сульфидом аммония или сероводородом из аммиачных растворов. [c.238]

Кроме бериллия, электролизом расплавленных солей можно получать и другие тугоплавкие металлы (скандий, иттрий, титан, цирконий, гафний, торий, ванадий, ниобий, тантал, хром, молибден, вольфрам и рений). Все они являются элементами переходных групп периодической системы, для которых характерно образование катионов нескольких валентностей. [c.530]

Второй электрон на 5й -оболочке появляется только у гафния (2 = 72). А полностью б -орбитали заполняются у атома ртути. Таким образом, десять металлов от лантана до ртути (без лантаноидов) входят в третью десятку элементов вставной декады. Тогда лантаноиды, у которых происходит заселение 4/-орбиталей, рассматриваются как вставка во вставку, так как они вклиниваются между лантаном и гафнием. У таллия начинает заполняться 6/з-оболочка, которая завершается в атоме радона. В незаконченном седьмом периоде у франция начинается, а у радия заканчивается заполнение 75-оболочки. Атом актиния, как и лантана, начинает заполнение -оболочки. Для актиния это будут 6й-орбитали. Актиноиды (90—103) застраивают 5/-оболочку. Так как с ростом порядкового номера разница в энергиях соответствующих орбита-лей делается все меньше (см. рис. 18), в атомах актиноидов происходит своеобразное соревнование в заполнении 5/- и 6 -орбита-лей (табл. 3), энергии которых очень близки. У 104-го элемента курчатовия, открытого в Дубне под руководством акад. Флерова Г. Н., очередной электрон заселяет 6й-оболочку, доводя ее до 6с 2. Поэтому курчатовий является химическим аналогом гафния, что доказано экспериментально. По-видимому, у 105-го элемента (впервые также полученного в лаборатории акад. Флерова в 1969 г.) 6й -оболочка будет состоять из трех электронов, т. е. 105-й элемент должен быть химическим аналогом тантала эка-танта-лом. Особенности заполнения электронных слоев и оболочек атомов Периодической системы [c.57]

Материал в пособии изложен последовательно согласно расположению элементов в группах периодической системы Д. И. Менделеева. Большой объем материала вызвал необходимость расчленить книгу на три части, которые выходят в свет одновременно. В I части излагается химия и технология лития, рубидия и цезия, бериллия, галлия, индия и таллия, во П части — скандия, иттрия, лантана и лантаноидов, германия, титана, циркония и гафния, в П1 части — ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. [c.3]

Порядок расположения материала, относящегося к цветным и редким металлам, в основном соответствует порядковому номеру элемента в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева элементы с близкими химическими свойствами (цирконий и гафний, ниобий и тантал, молибден и вольфрам) рассмотрены в одной главе. [c.4]

Жаростойкость тантала повышают легированием никелем, молибденом (до 15%), вольфрамом (до 50%) (рис. 14.21). Добавки V и ЫЬ до 15 % приводят к двукратному повышению жаростойкости тантала. Эффективны добавки металлов 1У-а группы. Положительное влияние циркония усиливается при повышении температуры до 1100 °С, Сплавы И —Та, богатые гафнием, устойчивы кратковременно к окислению при 2000 °С. Наиболее высокой жаростойкостью обладают тройные и многокомпонентные сплавы тантала (см. табл. 14,9). Тантал, легированный хромом и никелем (суммарное.содержание Сг, N1 15 %), окисляется со скоростью, меньшей, чем хром. Наибольшей жаростойкостью в этой системе обладает сплав Та—7,5 Сг—5Ы1. Наивысшей жаростойкостью обладают сплавы тантал - металл 1У-а группы, легированные хромом, алюминием, кремнием, бериллием, молибденом. [c.430]

В настоящее время можно определить с чувствительностью 10 4% в титане и его соединениях свыше 40 элементов-примесей, в ниобии 18 и в тантале 17, в том числе большинство элементов верхних рядов периодической системы. Вместе с тем технические требования к чистоте этих металлов, изложенные в статье Н. П. Сажина [7], далеки от удовлетворения. Обращает внимание отсутствие чувствительных методов определения кислорода и азота, а также примесей бора, фтора, циркония, гафния, вольфрама, редкоземельных элементов, количественная оценка содержания которых в металлах высокой чистоты необходима. Отсутствуют чувствительные методы определения ниобия в тантале и наоборот— тантала в ниобии, так же как и методы определения примеси титана в ниобии и тантале. [c.79]

Протактиний может быть экстрагирован в виде купферроната из 3 М азотной кислоты. В этом случае совместно с протактинием в органическую фазу переходят цирконий, гафний, титан и полоний, в то время как свинец, марганец, тантал, торий и элементы первой и второй групп периодической системы полностью остаются в водной фазе. Более избирательна экстракция протактиния р, р -дихлорэтиловым эфиром и амиловым спиртом из [c.507]

В ряде работ была показана возможность разделения систем менее сложного состава, но не поддававшихся разделению другими методами. Метод хроматографии позволил выделить из таких систем отдельные радиоактивные изотопы в радиохимически чистом состоянии. К таким системам относятся смесь радиоактивных изотопов редкоземельных элементов, радиоактивные изотопы нар элементов-аналогов цирконий — гафний [7—9], цирконий — ниобий [10], ниобий — тантал [11] и др. [c.158]

Достоинства и недостатки метода активационного анализа. В настоящее время с помощью различных вариантов активационного анализа может быть выполнено определение практически всех элементов периодической системы. Большое преимущество активационного анализа состоит в том, что его результаты связаны только со свойствами ядер и не зависят от того, в какой химической форме находится анализируемый элемент. Различие в ядерных свойствах многих элементов, близких по химическим свойствам, позволяет относительно просто проводить их количественное определение в смесях, разделение которых обычными аналитическими методами связано с большими трудностями (сказанное справедливо, например, по отношению к таким парам, как рубидий — цезий, цирконий — гафний, ниобий — тантал и т. д.). [c.231]

Поскольку седьмой и шестой периоды аналогичны, то седьмой период должен заканчиваться инертным газом — элементом № 118, а семейство актинидов — элементом № 103. Элемент № 104 должен оказаться уже аналогом гафния, элемент № 105 — аналогом тантала и т. д. Изучение химических свойств этих и последующих элементов должно послужить заключительным, решающим доводом в пользу существования группы актинидов, окончательным аргументом в пользу идентичности строения седьмого и шестого периодов периодической системы элементов Менделеева. [c.301]

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]

Здесь уместно отметить одну важную особенность, свойственную всем элементам побочных подгрупп, кроме ШВ-труппы (подгруппа скандия) усиление химической благородности металлов в пределах группы с увеличением атомного номера элемента. В главных подгруппах и в подгруппе скандия сверху вниз нарастают металлические свойства, а начиная именно с подгруппы титана наблюдается обратная закономерность. С этой точки зрения, элементы IVB-группы, так же как и элементы IVA-группы, являются своеобразной границей, разделяющей две противоположные тенденции. Отмеченное обстоятельство связано с тем, что между IIIB- и IVB-группами вклиниваются семейства /-элементов, что наглядно отражается в развернутой (32-клеточной) форме системы. При этом валентные 6s-электроны тяжелых элементов подгрупп титана, ванадия и т.д., следующих за лантаноидами, обнаруживают эффект проникновения сквозь двойной слой из 5d-и 4/-электронов. Этим и обусловлено ослабление металлических свойств гафния, тантала, вольфрама и т.д. На этой особенности основана интерпретащ1Я закономерностей изменения степеней окисления, кислотно-оснбвных и окислительновосстановительных свойств в группах -элементов. [c.391]

Под названием актиниды объединяются элементы с порядковыми номерами 89—103 включительно. До открытия трансурановых элементов торий Z = 90), протактиний (2 = 91) и уран 2 = 92) включались в IV, V и VI группы периодической системы соответственно и считались аналогами вышестоящих гафния, тантала и вольфрама. Однако отмечалось, что эта аналогия не является полной ввиду отклонений свойств элементов и их соединений от закономерностей, наблюдаемых в гомологическом ряду. Когда были открыты трансурановые элементы — нептуний и плутоний,—оказалось, что они по химическим свойствам отличаются от предполагаемых аналогов и напоминают более уран, чем рений и осмий. Исследование нептуния и плутония, а также открытых затем трансплутониевых элементов показало, что эти элементы в одинаковом валентном состоянии очень сходны друг с другом и все вместе напоминают группу лантани-дов, особенно в трехвалентном состоянии. Поэтому они и объединены [I] в семейство актинидов. По аналогии с лантанидами предполагалось, что семейство актинидов объединяет 14 элементов половина из них в о время не была еще открыта. [c.489]

Предположение о том, что седьмой период системы Менделеева построен подобно шестому, сводилось, следовательно, к тому, что и в седьмом периоде должна существовать группа из 14 элементов, в атомах которых будет происходить заполнение 5/-оболочки. Однако предсказать заранее, с какого именно элемента начнется заполнение /-мест пятой оболочки, было труд1ю, ибо для этого надо было точно рассчитать, в каких атомах прочнее связаны 5/-, а в каких бй-электроны. Разные авторы пришли к выводу, что наслоение 5/-электронов должно начаться с элементов от № 90 (торий) до № 96. Решить окончательно вопрос о строении седьмого периода системы Менделеева мог только опыт. Пока заурановые элементы не были синтезированы, определенных выводов из опытов нельзя было сделать. Хотя основными валентностями тория, протактиния и урана являются валентности 4, 5 и б, сделать отсюда вывод о том, что эти элементы являются аналогами гафния, тантала и вольфрама, было бы еще преждевременным. [c.150]

Титан почти или совершенно не взаимодействует со щелочными, щелочноземельными и редкоземельными (кроме скандия) металлами, т. е. не образует с ними ни соединений, ни твердых растворов, С остальными металлами титан взаимодействует, однако характер этого взаимодействия с разными металлами различен металлы, яьл.чющиеся аналогами титана и ближайшими его соседями по периодической системе, а именно цирконий, гафний, скандии, ванадий, ниобий, тантал, а также молибден и вольфрам, не образуют с титаном соединений, [го образуют непрерывные ряды твердых растворов другие металлы дают с титаном интерметалличе-ские соединения и ограниченные твердые растворы. [c.263]

Катионы 3-й аналитической группы осаждаются в щелочной среде сульфидом аммония при pH 9 в присутствии буферного раствора — смеси гидроокиси и хлорида аммония. 3-ю группу делят на две подгруппы 1) подгруппу катионов, образующих гидроокиси, и 2) подгруппу катионов, образующих сульфиды. Гидроокиси металлов получаются из сульфидов в том случае, когда растворимость гидроокиси меньше, чем растворимость сульфида данного металла. В подгруппе катионов, образующих гидроокиси, ясно заметно влияние диагонального направления в системе Менделеева. По диагоналям расположены элементы, выделяющиеся в этих условиях в виде гидроокисей а) бериллия, алюминия, титана, ниобия б) скандия, циркония, тантала, урана (VI) в) иттрия, гафния, лантана, тория вследствие сходства в свойствах с лантаном и актинием вместе с гидроокисями указанных металлов выпадают также все лантаноиды и актиноиды. Может выпасть и гидроокись магния в отсутствие иона ЫН . Выпадение в этой же подгруппе гидроокиси хрома, Сг(ОН)з, объясняется существованием электронной конфигурации. .. ёЧзК По этой же причине медь с электронной конфигурацией. .. За 1"451 попадает не в 3-ю, а в 4-ю аналитическую группу, образуя сульфид Сы5, не растворимый в кислой среде. Появление внешнего подуровня наблюдается через четыре элемента калий 5, кальций скандий s титан s ванадий хром 5 марганец s железо s кобальт 5% никель 5% медь цинк 5 Поведение ионов ванадия и марганца отличается от поведения хрома, поведение никеля и цинка — от поведения меди. [c.28]

Начиная с III группы периодической системы, выделяются металлы подгрупп алюминия и скандия (в том числе лантаноиды и актиноиды), которые дают при осаждении сульфид-ионами гидроокиси Ме(ОН)а—бериллий, европий, иттербий Ме(ОН)з—алюминий, титан (III), хром (III), скандий, иттрий, лантан Ме(0Н)4— титан, цирконий, гафний, церий, торий, уран [МеОгЮН-ниобий, тантал. [c.187]

Для обсуждения некоторых аспектов химии кислородных соединений переходных металлов удобно объединить 6 элементов титан, ванадий, ниобий, молибден, вольфрам и рений. Можно сделать следующие обобщения. Диагональное структурное соответствие, о котором пойдет речь ниже, связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, цирконий, гафний п тантал по сравнению с элементами, находящимися правее в периодической системе, имеют больший размер, меньшую электроотри- [c.271]

Условно жаропрочными металлами называют металлы, температура плавления которых равна или превышает температуру плавления хрома (1875° С). Все эти металлы представляют собой элементы переменной валентности, входящие в подгруппы от IV левой до VIII правой периодической системы и включают (в последовательности снижения температуры плавления) вольфрам, рений, осмий, тантал, молибден, иридий, ниобий, рутений, гафний, родий, ванадий и хром. [c.311]

Обращает внимание, что первоначально более сложная в отношений числа фаз картина по мере более углубленного изучения постепенно упрощается. Это справедливо и в отношении системы цирконий — водород, где вместо найденных Хэггом пяти фаз остались только три (см. рис. 47), и в отношении систем гафний — водород (см. рис. 50), тантал — водород и др. [c.184]

Автор приводит данные по изучению систем окислы металлов — газообразный хлор, окислы. металлов — хлориды металлов, двойные и тройные системы, образуемые хлоридами и хлорокис.чми ниобия, тантала, титана, циркония, гафния, редкоземельных металлов, олова, железа, алю.миния, никеля и хлоридами щелочных и щелочноземельных металлов. [c.4]

И Меценером 5 на основании аналогии в характере спектров отражо-ния производных редкоземельных элементов, с одной стороны, и урана, с другой. Несмотря на большую степень обоснованности гипотезы Сиборга, не все химики ее разделяют. Дело в том, что актиний по своим свойствам является близким аналогом лантана, а торий, протактиний и уран в ряде отношений ведут себя как аналоги соответственно титана, циркония и гафния, ванадия, ниобия и тантала, хрома, молибдена и вольфрама. Ввиду этого, многие авторы считают, что торий, протактиний и уран должны быть наряду с актинием сохранены в соответствующих рядах III, IV, V и VI групп периодической системы. [c.571]

Широк круг окисных систем и материалов на их основе, охватываемых этими работами. Исследования, начатые с изучения образования силикатов, распространились на системы с окислами титана, циркония, гафния, ниобия, тантала, а затем и с окислами редкоземельных элементов. В этих исследованиях выявлены факторы, определяюпще направление и кинетику твердофазовых процессов в окисных системах, в частности выяснена роль полиморфных превращений и изучен сам механизм их протекания в различных конкретных случаях, установлена зависимость скорости процессов от дефектности структур, изучено влияние газовой среды и агрегатного состояния. Доказано, что необратимый полиморфизм ряда полуторных редкоземельных окислов обусловлен стабилизацией низкотемпературных форм окислов гидроксильными группами или избыточным кислородом с концентрациями до 0.1 вес.%. Еще раньше (1953—1959 гг.) Н. Н. Синельников детально исследовал превращение кварца в кристобалит и кристобалита в тридимит. [c.8]

Таким образом, нет необходимости усложнять химию урана сравнением его с неодимом, поскольку в этих целях вполне целесообразно обратиться к изучению его гомологов — молибдена и вольфрама. Безусловно правильно, что Мо и теснее связаны между собой, чем с раном, но сходство между ними соответствует их расположению в периодической системе элементов. Действительно, в силу разнообразия таких свойств, как валентность, с одной стороны, и ионный радиус, с другой, химический элемент следует по свойствам сопоставить со своими гомологами, а также и с элементом, расположенным в периодической системе слева от него. Примером тому может служить протактиний— этот элемент, являясь гомологом тантала, имеет некоторое сходство с гафнием так же торий сходен с лантаном, а [c.133]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология