Атом лантаноида

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]

Но атомы металлов третьего переходного ряда, от Ьи до Н , не настолько больше атомов соответствующих металлов второго переходного ряда, как можно было бы ожидать. Причина этого заключается в том, что после Ьа вклиниваются металлы первого внутреннего переходного ряда-лантаноиды. Переход от Ьа к Ьи сопровождается постепенным уменьшением размера атомов по причине возрастания ядерного заряда-этот эффект носит название лантаноидного сжатия. Поэтому атом гафния оказывается не столь большим, как следовало бы ожидать, если бы он располагался в периодической таблице непосредственно за Ьа. Заряд ядра у 2г на 18 единиц больше, чем у Т1, а у НГ он на 32 единицы больше, чем у 2г. Вследствие указанного обстоятельства металлы второго и третьего переходных рядов имеют не только одинаковые валентные электронные конфигурации в одинаковых группах, но также почти одинаковые размеры атомов. Поэтому металлы второго и третьего переходных рядов обладают большим сходством свойств между собой, чем с металлами первого переходного ряда. Титан напоминает 2г и НГ в меньшей мере, чем Zr и НГ напоминают друг друга. Ванадий отличается от МЬ и Та, но сами названия тантал и ниобий указывают, как трудно отделить их один от другого. Тантал и ниобий были открыты в 1801 и 1802 гг., но почти полвека многие химики считали, что имеют дело с одним и тем же элементом. Трудность выделения тантала послужила поводом назвать его именем мифического древнегреческого героя Тантала, обреченного на вечный бесцельный труд. В свою очередь ниобий получил свое название по имени Ниобы, дочери Тантала. [c.438]

Электроны заполняют 4/-, а не 5(/-подуровень потому, что в этом случае атом обладает меньшей энергией. Однако разница в энергиях 4/- и 5с(-состояний очень мала. Благодаря этому один из 4/-электронов (а в некоторых случаях, например, у церия, два 4/-электрона) легко возбуждается, переходя на 5й-подуровень, и становится, таким образом, валентным электроном. Поэтому в большинстве своих соединений лантаноиды имеют степень окисления -1-3, а не +2. Это обстоятельство объясняет близость свойст лантаноидов к свойствам элементов подгруппы скандия. [c.500]

Как можно было ожидать, аналогичное уменьшение размера ато MOB 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.116]

По спектрам ПМР этих соединений невозможно было сделать выбор той или иной структуры. Добавление Ей (ДПМ)з приводило к изменению спектра только одного из изомеров (Б). Причина такого избирательного взаимодействия с ЛСР состоит в различии пространственного окружения нуклеофильного центра в этих соединениях — атома азота N (мости-ковый атом азота обычно не служит местом координации лантаноида). У одного из изомеров (А) вблизи этого атома содержатся объемистые атомы и группы, затрудняющие подход ЛСР. Другой изомер (Б) создает меньшие затруднения и потому вступает в реакцию с ЛСР. Вспомним, что в самом ЛСР содержатся объемистые лиганды их третичные бутиль-ные группы окружают лантаноид почти со всех сторон и дают возможность подходить к нему в первую очередь тем частицам, в которых нуклеофильный центр свободен от пространственных затруднений. Именно поэтому первичные и [c.110]

Атомы лантаноидов характеризуются заполнением электронами внутреннего 4/-подуровня, т. е. третьего уровня, считая от наружного. На наружном шестом уровне всех атомов расположено по два -электрона. На пятом уровне, соседнем с наружным, по одному ( -электрону содержится только в атомах гадолиния и лютеция в этом отношении они напоминают атом лантана. [c.58]

Электронные оболочки. От атома меди к атому золота число электронных уровней возрастает от 4 до 6, но радиусы атомов изменяются нелинейно радиус атома серебра больше, чем меди и золота. Эта особенность связана с особым положением атома золота, которое в периодической системе расположено за лантаноидами и, следовательно, испытывает эффект лантаноидного сжатия (табл. 37). [c.149]

Кажущийся радиус нейтрального атома растет от хрома к вольфраму, в силу чего ионизационный потенциал должен падать. Однако здесь этого явления не наблюдается. Вольфрам расположен в периодической системе после лантаноидов и его атом испытывает влияние лантаноидной контракции, ведущей к уменьшению величины радиуса. [c.319]

Будем считать, что н у всех остальных лантаноидов б5-электроны дают одинаковый вклад в энергию связи, т. е. 36 300 кал/г-атом. Вычитанием из энтальпий сублимации лантаноидов энергетического вклада 6з-электронов, равного 36 300 кал/г-атом, получаем вклад в энергию связи 4[- и 5й-электронов. Вычтите из энтальпий сублимации лантаноидов по 36 300 кал/г-атом. [c.398]

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]

Все остальные металлы (все переходные, кроме подгруппы цинка, щелочноземельные, а также лантаноиды и актиноиды) образуют третью группу. Для них характерно образование с галлием большого числа интерметаллических соединений (до 5—6 и более в одной системе), отсутствие областей расслоения, часто наличие широких областей твердых растворов на основе этих металлов (до 20—30 ат. %) при отсутствии растворимости в галлии. Некоторые из образующихся в этих системах интерметаллидов обладают высокой температурой плавле- [c.242]

Актиноиды (ТЬ, Ра, II, Мр, Ри, Ат, Ст, Вк). Строение и свойства актиноидов столь же интересны, как и лантаноидов. [c.187]

Близость А. по хнм. св-вам и их сходство с лантаноидами обусловлены аналогичным строением двух внешних электронных оболочек этих семейств. У элем, этих семейств происходит заполнение третьих снаружи оболочек — 5/ -оболочки у А. и 4/ -оболочки у лантаноидов. А. отличаются от лантаноидов разнообразием степеней окисления (напр., у Ат от +2 до -f7). Наиб, устойчивая степень окисл. прн переходе От Th к и увеличивается с -f 4 до -f 6, затем по ряду. и — Np —Ри — Ат она монотонно снижается до -Ь 3 н сохраняется такой для всех последующих членов семейства, эа исключением No, к-рый имеет устойчивую степень окисл. + 2. В водных р-рах А. со.степенями окисл. +2, -)-3 и +4 [c.20]

Многие лантаноиды и нх соединения иашлн применение в различных областях науки и техники. Они применяются в производстве стали, чугуна и сплавов цветных металлов. При атом используется главным образом мишметалл — сплав лантаноидов с преобладающим содержанием церия и лантана. Добавка малых количеств редкоземельных металлов повышает качество нержавеющих, быстрорежущих, жаропрочных сталей и чугуна. При введении 0,35% мишметалла в нихром срок его службы при 1000 С возрастает в 10 раз. Добавка лантаноидов к сплавам алюминия и магния увеличивает их прочность при высоких температурах. [c.643]

В наиболее распространенной короткой форме таблицы и в среднепериодном варианте (полудлинная таблица) они вынесены за их рамки. (Роковая уступка типографским требованиям ) В этих таблицах все они, как и их первые представители (Ьа и Ас), отнесены к 3-й валентной группе. Об ошибочности такого шага можно было догадаться и раньше. К сожалению, и сегодня, когда имеется достаточно подтверждений о проявлении некоторыми лантаноидами и актиноидами более высоких валентностей, вплоть до 7-1- (Кр, Ри, Ат й др.), их продолжают держать в третьей валентной группе. Удивительный консерватизм систематизаторов Да и табличные варианты системы не подсказывают иного решения проблемы. Существует некое неписаное правило брать в основу причисления химического элемента к той или иной валентной группе фактически установленную высшую его валентность. Но это слишком ненадежная основа. 1 е переносить же химический элемент с места на место в таблице после каждого обнаружения у него еще более высокой валентности [c.73]

ГОЛЬМИЙ (Holmium, от лат. названия Стокгольма) Но — химический элемент HI группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. и. 67, ат. м. 164,9304, относится к семейству лантаноидов. Г. — металл, т. пл. 1475—1525° С. В соединениях Г. трехвалентен. Оксид и соли Г. окрашены в желтый цвет. [c.78]

ДИСПРОЗИЙ (Dysprosium, греч. dis-prositos — труднодоступный) Dy — химический элемент III группы б-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н, 66, ат. м. 162, 50, относится к семейству лантаноидов В химических соединениях Д. трехвалентен. Д. открыт в 1886 г. П. Ле-кок де Буабодраном. Д. имеет очень большое сечение захвата тепловых нейтронов и исключительные магнитные свойства. Д. наиболее парамагнитный из всех веществ. [c.90]

III группы 6-го периода периодической системы элементов Д, И. Менделеева, относится к семейству лантаноидов, п. и. 63, ат, м. 151,96. Е. открыт в 1901 г. Демарсе. Благодаря большому сечению захвата тепловых электронов Е. применяют в ядерных реакторах. В соединениях Е. бывает двух- и трехвалентным. Соли Е. имеют розовую или бледно-желтую окраску. [c.93]

ИТТЕРБИЙ (Ytterbium, от названия местечка в Швеции Иттербю) Yb — химический элемент III группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. и. 70, ат. м. 173,04, относится к семейству лантаноидов. Открыт в 1878 г. Ж. Мариньяком. В соединениях преимущественно трехвалентен, иногда двухвалентен. [c.113]

КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — соединения, кристаллическая решетка которых состоит из комплексных ионов, способных существовать самостоятельно в растворах. Комплексным называется ион, состоящий из атома металла или неметалла в определенном валентном состоянии, связанного с одним или несколькими способными к самостоятельному существованию мoлeкyлa ш или ионами. К- с. образуются в результате присоединения к данному иону (или атому) нейтральных молекул или ионов. К- с., в отличие от двойных солей, в растворах диссоциируют слабо. К- с. могут содержать комплексный анион (напр., Fe ( N)e) ), комплексный катион Ag (NH3)2]+ или вообще К- с. могут не диссоциировать на ионы (напр., [Со (N0 )3 (ЫНз)з]). к. с. широко используются в аналитической химии, при получении золота, серебра, меди, металлов платиновой группы и др., для разделения лантаноидов и актиноидов. К К- с. относятся вещества, играющие важную роль в жизнедеятельности животных и. растений — гемоглобин, хлорофилл, энзимы и др. [c.132]

ЛЮТЕЦИИ (Lutetium, от старинного названия Парижа) Lu — химический элемент 1П группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 71, ат. м. 174,97, относится к группе лантаноидов. Л. открыт в 1907 г. французским химиком Ж- Урбе-ном. В соединениях Л. трехвалентен состоит из двух изотопов известно 12 радиоактивных изотопов. Т. пл. 1650— 1750° С. Изотоп Lu применяется в радиотерапии злокачественных опухолей. [c.150]

НЕОДИМ (Neodymium) Nd — химический элемент III группы6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. и. 60, ат. м. 144,24, относится к лантаноидам. Открыт в 1885 г. А. Вельсбахом. Н. состоит нз 6 стабильных изотопов, известны 7 радиоактивных изотопов. Н.— серебристо-белый металл, в соединениях трехвалентный, по свойствам подобен другим лантаноидам. Н. применяют в металлургии, в производстве стекяа и фарфора, в радиоэлектронике и т. п. [c.172]

ПРАЗЕОДИМ (Praseodymium, греч. prasinos — зеленый) Рг — химический элемент HI группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 59, ат. м. 140,9077, относится к лантаноидам. П. состоит из одного стабильного изотопа, известны 15 радиоактивных изотопов. П. открыт в 1895 г. А. Вельсбахом. П.— металл, т. пл. 1024° С, по химическим свойствам сходен с лантаном. В химических соединениях П. трехвалентен, кроме оксида Рг Оп (предполагают РгзОз 4РГО2). Применяется П. для окраски стекла и эмалей, в производстве специальных сортов стали и жаропрочных сплавов магния. [c.202]

ТЕРБИЙ (Terbium) ТЬ — химический элемент III группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, п. н. 65, ат. м. 158,9254. Относится к лантаноидам. Т. открыт в 1843 г. К. Мозандером. Т. имеет один стабильный изотоп, известны 17 радиоактивных изотопов. Т. отличается высокой химической активностью. Применяется вместе с другими лантаноидами в раэ.лкчных сплавах, люминофорах, для изготовления стекла, лаков, красок и др. [c.246]

ЦЕРИЙ ( erium, от названия астероида Церис) Се — химический элемент П1 группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, относится к лантаноидам, п. н. 58, ат. м. 140,12. Природный Ц. состоит из 3 стабильных изотопов, известны около 15 радиоактивных изотопов. Открыт Ц. в 1803 г. Берцелиусом и Хизингером и независимо от них Клапротом. Основным сырьем для получения Ц. является минерал монацит. Ц.— мягкий металл серого цвета, т. пл. 804 С. Химически активен. В соединениях проявляет степень окисления +3 и +4, чем и отличается от других редкоземельных элементов. Ц. применяют в производстве высокоплас-тичных и термостойких сплавов, для изготовления стекла, не темнеющего под действием радиоактивного излучения, для дуговых электродов, кремней зажигалок и др. Соли Ц. (IV) — сильные окислители, используются в аналитической химии для определения различных восстановителей. [c.283]

ЭРБИЙ (Erbium, название от г. Иттербю в Швеции) Ег — химический элемент П1 группы 6-го периода периодической системы Д. И. Менделеева, п. н. 68, ат. м. 167,26, относится к группе лантаноидов. Открыт в 1843 г. К. Мозандером. Природный Э. имеет шесть стабильных изотопов, известны 14 радиоактивных изотопов. Э. встречается в природе вместе с иттрием. Нагретый оксид ErjO светится зеленым светом. В химических соединениях Э. трехвалентен. Применяется для производства некоторых сплавов, стекла, которое хорошо поглощает инфракрасные лучи. [c.293]

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]

В настоящее время структуры большинства металлов хорошо известны. Разделив пополам расстояние между центрами любых двух смежных атомов, мы получаем атомный радиус. Величины атомных радиусов металлов приведены в табл. 8. Атомные радиусы металлов в периодах уменьшаются, так как в них при одинаковом числе электронных слоев возрастает заряд ядра, а следовательно, и притяжение им электронов так, (Гат)на =1,89 (Гат)мг = 1.60 (га д = 1,43 А. Сравнительно медленно уменьшается г элементов вставных декад, особенно в триадах элементов, входящих в VIII группу так, если (Гат)зс = иб4 А и (/-ат)т1 = 1,46 А, то Гат ДЛЯ Рё, Со И № равны соответственно 1,26 1,25 и 1,24 А. Еще медленнее происхбдит уменьшение в подгруппе лантаноидов (и актиноидов) так, при переходе от Се (1,83 А) до Ьи (1,74 А) падает всего на 0,09 А. [c.80]

Из этих данных видно, что, только начиная с 95 элемента Ат, электроны распределяются в атомах актиноидов так же, как в атомах лантаноидов У атомов первых пяти элементов возможны по две конфигурации распределения, и окончательно выбрать истинную из них пока не представляется возможным. Несомненно, что элемент кюрий, подобно гадолинию, делит семейство пополам, а элементом лоуренси-ем это семейство заканчивается. Очевидно, что, начиная с атома 97-го элемента — берклия, в орбиталях 5/-подуровня появляются парные электроны. [c.61]

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]

Некоторые лантаноиды, кроме валентности 1П, проявляют также валентность IV (Се, Рг, ТЬ) и II (Sm, Eu, Yb). Эти аномальные валентности объясняются различиями энергетических состояний на подуровне 4/. Легко проявляемая церием валентность IV объясняется неустойчивостью 4/-подуровня. У церия появляются электроны на 4/-подуровне. Можно допустить, что они довольно непрочно закреплены на подуровне, поэтому сравнительно легко отрываются, образуется ион Се +. Структура иона Се + идентична структуре La , а та в свою очередь подобна устойчивой структуре инертного газа ксенона. У следующего за церием празеодима на 4/-подуровне уже больше электронов. Атом Рг теряет два электрона с подуровня 6s и легко один электрон с подуровня 4/ второй /-электрон теряется с большим трудом. Поэтому празеодим проявляет валентность IV в достаточно жестких условиях, например, при прокаливании на воздухе до 700°. Европий и самарий, стоящие перед гадолинием (электронная структура которого очень устойчива), в определенных условиях проявляют валентность ниже трех, а именно II. Европий теряет только два электрона с подуровня 05, что дблзет структуру иона сходной с устойчивой структурой иона Qd +. Электронная структура иона Sm + приближается к структуре иона Qd +, но не становится идентичной. В результате соединения самария (II) менее устойчивы, чем такие же соединения европия. У тербия на подуровне 4/ девять электронов. В определенных условиях тербий способен терять не только два электрона с подуровня 6s он еще может терять два электрона с подуровня 4/, что делает электронную структуру его иона сходной со структурой иона Qd +. Наконец, иттербий, подобно европию, может быть не только трех-, но также и двухвалентным. После потери его атомом двух электронов с подуровня 6s возникает ион сходный по структуре с устой- [c.47]

Т превышает П00°, то у эрбия Д лишь немногим более 100°, а у лютеция около 200°. Вместе с тем у иттербия 700°, а у европия АТ, составляет около 1800° — максимальная величина среди лантаноидов. От-т 20 W iO 50W70 можно заключить, что свойства простых жидкостей и, в частности, их устойчивость Рис. 46. Фазовая д иаг- весьма существенно зависят от деталей строе-рамма церия [87] ния электронных оболочек их атомов. [c.186]

При образовании химических связей атом церия моч жет отдавать два бь -электрона и один или два 4/-элек-трона, проявляя стеиени окисления - -3 и - -4. Большин- ство лантаноидов проявляет степень окисления +3. Стс пень окисления +4, кроме церия, характерна для празеодима Рг и тербия ТЬ. [c.258]

Назоэите лантаноиды, атому которых имеют наибольшее число непарных /-электронов.. . < [c.82]

ИТТЕРБИЙ (Ytterbium) Yb, химический элем. III гр. периодич. сист., ат. н. 70, ат. м. 173,04 относится к лантаноидам. В природе 7 стаб. изотопов с мае. ч. 168, 170—174, 176. Открыт Ж. Мариньяком в 1878 в виде иттербиевой земли — оксида Yb. Содержание в земной коре [c.228]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология