Особенности лантаноидов и актиноидов

Существование в периодической системе особых семейств элементов также связано с особенностями строения электронных оболочек атомов. Так называемые переходные металлы — это элементы, у которых при практически неизменном внешнем слое заполняется электронами четвертом периоде, от V до С<а в пятом. Число их в каждом большом периоде равно десяти, по числу электронов, заполняющих /-подоболочку. Семейства лантаноидов, и актиноидов — элементы, у которых заполняется /-подоболочка прй неизменном внешнем слое. В этих семействах по 14 элементов, что опре- [c.61]

В соответствии с особенностями электронных структур семейства 4/-(лантаноиды) и 5/-(актиноиды) элементов помещают в III группу. [c.30]

Особенности лантаноидов и актиноидов [c.576]

Актиний, торий, протактиний и уран с учетом особенностей их свойств ранее помещали в побочные подгруппы соответственно третьей, четвертой, пятой и шестой групп периодической системы элементов. Оказалось, однако, что эти элементы вместе с трансурановыми элементами (включая элемент 103) образуют группу, аналогичную семейству лантаноидов. Все же элементы от тория до лоуренсия не обнаруживают того сходства большинства своих свойств, какое наблюдается в группе лантаноидов. В качестве примера можно указать на большое разнообразие степеней окисления актиноидов (табл. В.38). [c.625]

У атомов элементов, стоящих до и после переходных элементов, в формирование химических связей вовлекаются пз-, пр- и -орбитали. Как будет видно из дальнейшего, для элементов, расположенных до переходных металлов, в образовании связи металл—лиганд большее значение будет иметь ионная составляющая (ионный радиус и эффективный заряд ядра). Для элементов, стоящих после переходных металлов, ионный радиус и эффективный заряд ядра также играют важную роль, но существенны и такие факторы, как поляризуемость и ковалентные связи, образуемые внешними з-, р- и -орбиталями. Для переходных элементов все упомянутые выше факторы в большей или меньшей степени важны, но существенны еще и вклады ст- и я-свя-зей, образованных (п — 1) -орбиталями. У лантаноидов и, в особенности, у актиноидов 4/- и 5/-орбитали и соответствующие электроны могут вовлекаться в связывание металл—лиганд, но это не является столь решающим фактором, как участие в связях -орбиталей. [c.400]

В восьмом ряду дополнительное осложнение связано с тем, что после лантана La идут 14 элементов, чрезвычайно сходные с ним по свойствам, названные лантаноидами. В приведенной таблице они размещены в виде отдельного ряда. Таким образом, восьмой и девятый ряды образуют большой период, содержаш,ий 32 элемента (от цезия s до радона Rn). Наконец, десятый ряд элементов составляет незавершенный 7-й период. Он содержит лишь 21 элемент, из которых 14, очень сходные по свойствам с актинием Ас, выделены в самостоятельный ряд актиноидов. Как мы теперь знаем, такая структура таблицы является отражением фундаментальных свойств химических элементов, связанных с особенностями строения их атомов. [c.22]

Типы конфигураций внешних энергетических уровней атомов определяют основные особенности химического поведения элементов. Эти особенности являются специфическими для элементов главных подгрупп (5- и р-элементы), побочных подгрупп ( -элементы) и /-семейств (лантаноиды и актиноиды). [c.27]

Области применения сульфидов весьма широки. Многие сульфиды, особенно сульфиды переходных металлов, лантаноидов и актиноидов, обладают ценными магнитными, термоэлектрическими, каталитическими и другими свойствами. Сульфиды щелочноземельных металлов СаЗ, ЗгЗ, ВаЗ применяют как основу многих люминофоров. MgЗ тугоплавок и перспективен для огнеупоров, у СёЗ сильно выражены фотоэлектрические свойства. [c.241]

В табл. 26, представляющей собой длиннопериодную форму периодической системы Д. И. Менделеева, ясно выделены все периоды, отмечены те типы атомов, в которых достраиваются внутренние, незаполненные квантовые слои, видны положение и особенности семейств лантаноидов и актиноидов, максимальные валентности, подгруппы аналогов и т. п. . Эта таблица, приведенная в соответствие с последними данными, дает исчерпывающую картину разнообразия и подобия в строении электронной оболочки, а следовательно, и классификацию элементов по строению их атомов. Так как физико-химические свойства элементов тесно связаны со строением электронной оболочки их атомов, то таблица в то же время представляет классификацию элементов по их физико-химическим свойствам. [c.81]

В СССР наиболее распространен вариант короткой формы периодической системы как более компактный. Однако его существенный недостаток — сочетание в одной группе несходных элементов, т. е. сильное различие свойств элементов главных и побочных подгрупп. Это в какой-то мере затушевывает периодичность свойств элементов и затрудняет пользование системой. Поэтому в последнее время стали часто применять, особенно в учебных целях, вариант длинной формы периодической системы Д. И. Менделеева. Основной недостаток этого варианта — растянутость, некомпактность (часть клеток системы пустует). Чтобы сделать ее более компактной, часто выносят лантаноиды из шестого и актиноиды из седьмого периодов, помещая их под систе Мой отдельно. Такой вариант иногда называют полудлинным. [c.37]

Элементы, относящиеся к лантаноидам и актиноидам, составляют /-семейство. Характерная особенность элементов этого семейства заключается в том, что по мере увеличения заряда ядра заполняется /-подуровень третьего, считая с конца, уровня. [c.47]

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]

Отметим большое сходство не только лантаноидов друг с другом (и актиноидов), но и -элементов, особенно проявляющееся в свойствах простых веществ и в соединениях с низшими окислительными числами (+2 и др.). Такое сходство по горизонтали (по периодам) у - и /-элементов обусловлено одинаковым числом внешних электронов з ) при достройке электронами более глубоких слоев п — )д. и (п — 2)/. Периодичность изменения радиусов атомов видна на рис. 20. Каждый раз с появлением электрона в новом уровне (у щелочных металлов) радиус атома резко увеличивается, затем к середине периода уменьшается и вновь возрастает к концу. [c.81]

В побочных подгруппах гораздо сильнее, чем в главных, проявляется сходство между рядом стоящими элементами. Например, железо ближе по свойствам к марганцу и кобальту, чем к рутению и осмию, которые стоят с ним в одной подгруппе. Сходство по горизонтали (гл. Н, 5) особенно велико в триадах (железо, кобальт, никель рутений, родий, палладий осмий, иридий, платина), в семействах лантаноидов и актиноидов — вследствие того, что в атомах всех этих элементов достраиваются внутренние подуровни (п—1) и (п—2)/. При достройке упомянутых подуровней атомные радиусы почти не изменяются, а у лантаноидов даже уменьшаются (гл. II, 5). [c.323]

В свою очередь в рамках областей могут быть выделены и более мелкие семейства элементов. Это особенно важно сделать для металлов, составляющих около трех четвертей всех элементов. Металлы удобно делить на а-металлы (Ма) и Ь-металлы (Мь) и отделять среди первых щелочные и щелочноземельные (М ) от переходных (Md) с выделением из последних лантаноидов и актиноидов (М/), которые удобно рассматривать вместе с металлами II 1-а подгруппы (металлы вообще будем обозначать буквой А или же другими начальными буквами алфавита). [c.278]

В чем особенность электронного строения атомов лантаноидов и актиноидов Какая связь существует между строением атомов и свойствами лантаноидов [c.110]

Все /-элементы (лантаноиды и актиноиды) — тоже металлы в их атомах происходит достройка оболочек с п, на 2 меньшим номера периода конфигурация внеш. оболочки остается неизменной (п ), а /-электроны мало влияют на хим. св-ва. Поэтому лантаноиды весьма похожи друг на друга и на La, преим. проявляют степень окисления 3. Что касается актиноидов, то их хим. св-ва несравненно разнообразнее (в частности, степень окисления может достигать 7 у Мр, Ри и Ат у актиноидов с 7 > 96 предпочтительной становится степень окисления 3) эта особенность еще не получила достаточно строгого объяснения. [c.432]

В специальных главах рассмотрены некоторые аспекты аналитической химии, для решения которых экстракционная хроматография оказалась особенно полезной, а именно разделение актиноидов (гл. 7), фундаментальные исследования, касающиеся химии лантаноидов и методов их разделения (гл. 8), отделение продуктов деления друг от друга и от основной массы ядерного горючего (гл. 9), определение радиотоксичных элементов (гл. 10) и проблемы предварительного концентрирования следовых количеств элементов при анализе различных материалов (гл. 12). [c.8]

С 1ПВ-подгруппы периодической системы начинается изучение химии переходных элементов — и /-элементов. К этой подгруппе относятся скандий 5с, иттрий У, лантан Ьа и актиний Ас, а также два семейства /-элементов лантаноиды (2=58—71) и актиноиды (7==90—103). Таким образом, ШВ-подгрупиа является самой большой и включает 32 элемента. Ввиду ряда специфических особенностей лантаноидов и актиноидов их свойства рассмотрены отдельно. [c.355]

В шестом периоде лантаноиды, т. е. 4/-элементы, обладают валентностью более низкой, чем актиноиды седьмого периода. В результате этой особенности лантаноиды трудно размещать по группам, а некоторые актиноиды (5/-элементы), не являющиеся кайносимметриками, при желании удается укладывать в обычные группы Системы Д. И. Менделеева так же, как это было сделано уже давно для большинства -элементов. [c.41]

Многие особенности, характерные для -элементов, наблюдаются также и 1 для /-элементов, которые более похожи на -элементы, чем иа 5- и р-элементы. /-Элементы представлены лантаноидами и актиноидами, в атомах которых за- полняются соответственно 4/- и 5/-оболочки. Лантаноиды очень сходны по хими- ческим свойствам. Близость свойств соединений лантаноидов обусловлена тем, I что застройка внутре шей 4/-оболочки мало сказывается на состоянии валентных [электронов. В образовакии химической связи 4/-электроиы лантаноидов обычно не принимают участия. [c.496]

В настоящее время структура большинства металлов хорюшо известна. Атомный радиус металла считают равным половине расстояния между центрами любых двух смежных атомов в решетке металла. Значения атомных радиусов металлов приведены в табл. 1.3. В пределах периода элементов атомные радиусы металлов уменьшаются, так как при одинаковом числе электронных слоев в атомах металлов возрастает заряд ядра, а следовательно, и притяжение ядром электронов. Так, для элементов третьего периода Ыа, М и А1 радиусы г, соответственно равны 189, 160, 143 пм. В меньшей степени снижается г элементов вставных декад, особенно в триадах элементов, входящих в VIII группу. Так, если г,(5с) 164 пм, то г, для Ре, Со, N1 соответственно равны 126, 125, 124 пм. Еще в меньшей степени снижается л, в рядах лантаноидов и актиноидов. Так, при переходе от Се (183 пм) к Ьи (174 пм) г, снижается всего на 9 пм. [c.50]

Многие особенности, характерные для (/-элементов, присущи также /-элементам, которые более похожи на /-элементы, чем на s- и р-элементы. К /-элементам относятся лантаноиды и актиноиды, в атомах которых заполняются соответственно 4/- и 5/-о6олочки. Лантаноиды очень сходны по химическим свойствам. Близость свойств соединений лантаноидов обусловлена тем, что застройка внутренней 4/-оболочки атомов мало сказывается иа состоянии валентных электронов. В образовании химической связи 4/-элек роны лантаноидов обычно не принимают участия. [c.569]

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]

В связи с тем, что атомы актиноидов обладают 7 электронными уровнями и радиусы их больше радиусов атомов лантаноидов, содержащих лишь 6 электронных уровней, актиноиды должны обладать более сильными вос-становите шными свойствами, нежели лантаноиды. У последних ионизационный потенциал больше, чем у актиноидов. Это касается не только электронов, соответственно, в 75- и бз-подуровнях, но и электронов в 5/- и 4/-под-уровнях. Электроны 5/-подуровня менее прочно удерживаются в атомах актиноидов, нежели электроны 4/-подуровня в атомах лантаноидов. Особенно это касается первых 6 элементов от тория до америция, чем и объясняется осуществление высоких степеней окисления вплоть до положительной валентности, равной 6. [c.289]

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]

Как было отмечено выше, структура больших (4-го и 5-го) и сверхбольших (6-го и 7-го и т. д.) периодов определяется наличием своеобразных вставок, включающих элементы, у которых заполняются внутренние, пропущенные ранее электронные оболочки. Начиная с 4-го периода, появляются вставные декады d-элементов, которые представляют собой связующее звено между s-и р-элементами. Начиная с 6-го периода, помимо указанных вставных декад, между лантаном (5d 6s-) и гафнием (5d 6s ), а также актинием (6d4s-) и курчатовием (6d 4s"-) вклиниваются семейства лантаноидов и актиноидов, содержащие по 14 элементов, у которых, в общем, происходит заполнение (п—2)/-оболочки. Все эти элементы (d- и /-) называются переходными. В отличие от s- и р-элементов валентными у d- я /-элементов являются пе только электроны внешнего слоя, но и незавершенных внутренних. Это обстоятельство обусловливает две их химические особенности. Во-первых, возможность [c.15]

Необходимо также отметить двойственный характер металлов семейства актиноидов. У лантаноидов энергии 4/- и 5 /-y]50внeй заметно отличаются, в результате чего в первую очередь происходит заполнение /-уровня, а отклонение от этого правила определяется внутренней периодичностью и особой стабильностью /°-, / - и / -конфигураций. У элементов УП периода — актиноидов — различие энергий 5/- и 6 -уровней незначительно, вследствие чего возникает неопределенность в порядке заполнения орбиталей. Поэтому некоторые, особенно первые члены ряда (ТЬ, Ра, и), могут быть отнесены и к актиноидам, и к /-элементам IV, V, VI групп соответственно. В самом деле, характеристические степени окисления тория, [c.368]

Свойства актиноидов. Для актиноиднык элементов, особенно для тех, которые следуют за ураном, характерно устойчивое трехвалентное состояние. Этим они напоминают и актиний, и лантаноиды. Группа актиноидных элементов заканчивается лоуренсием. Следующий за ним элемент курчатовий 104KU, как и следовало ожидать, резко отличается по свойствам от актиноидов и приближается по химическому поведению к цирконию и гафнию. [c.450]

Строение атома и химические свойства элементов. Осн. особенности хнм. поведения элементов определяются характером конфигураций внешних (одной-двух) электронных оболочек атомов. Эти особеииостн различны для элементов подгрупп а (л- н р-элементов), подгрупп б ( -элементы), /-семейств (лантаноиды и актиноиды). [c.484]

Действительно, факторы разделения, определенные с помощью статической экстракции и экстракционной хроматографии, хорошо согласуются друг с другом, хотя из-за различия в экспериментальных условиях строгое сопоставление провести трудно. В частности, особенно следует подчеркнуть, что в обоих методах проявляется такое необычное отклонение факторов разделения лантаноидов и актиноидов, как дубль-дубль-эффект. Несовпадение данных, полученных этими двумя методами, было отмечено Али и Эберле [3]. Они нашли, что факторы разделения для пары Ат—Се в системе Д2ЭГФК — молочная-Ьдиэтилентриаминпентауксусная кислота гораздо выше для экстракционной хроматографии. Более того, [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология