Физические и химические свойства церия

Таблица 30 ФИЗИЧЕСКИЕ и ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕРИЯ И ТОРИЯ

II . ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕРИЯ [c.187]

Так, согласно А. Ф. Капустинскому, в земных условиях атомы имеют обычные электронные структуры на глубине до 60—120 кле, что соответствует давлению 2-10 — 6-10 атм. На глубине примерно 3 тыс. км (что соответствует давлению в миллионы атмосфер) атомы приобретают уже иные структуры. Электронные уровни атомов последовательно заполняются до предельной емкости. Например, электронная структура элемента 6-го периода церия должна быть Периодическая система элементов, существующих в условиях столь высоких давлений, должна состоять лишь иэ пяти периодов (содержащих соответственно 2, 8, 18, 32 и 50 элементов). Необычная электронная структура атомов обусловливает особое состояние вещества, специфику его физических и химических свойств. По выражению А. Ф. Капустинского, это зона вырожденного химизма . [c.157]

Церий, как известно, самый распространенный из РЗЭ. Он был открыт первым (Берцелиус) и из числа РЗЭ изучен к 1869 г. наиболее полно. Тем не менее к моменту создания периодического закона состав наиболее важных соединений церия, его атомный вес и валентность были определены неверно, что делало крайне трудным его размещение в периодической системе. В 1870 г. Менделеев писал в статье О месте церия в системе элементов [18, с. 54] Основываясь на указанной мною периодической зависимости физических и химических свойств элементов от величины их атомного веса, я должен был думать, что атомные веса индия, урана и церия (а потому, вероятно, и его спутников) необходимо изменить, потому что эти элементы не подходят или по форме своих окислов или но своим свойствам под законность, указанную мною . [c.84]

Физические и химические свойства иттрия и лантаноидов. РЗЭ имеют серебристо-белый цвет (неодим и празеодим с желтоватым оттенком), в порошкообразном состоянии — от серого до черного. Большая их часть кристаллизуется в плотной гексагональной решетке, за исключением церия, иттербия, самария и европия (табл. 15). Изменение атомных объемов иллюстрируется рис. 16. Для сопоставления верхней и нижней пунктирными линиями показано изменение атомных объемов двух- и четырехвалентных элементов, соседних с лантаноидами в периодической системе. Гексагональная плотная упаковка при достаточно высокой температуре превращается в кубическую плотную с тем же координационным числом. Всем им присущ полиморфизм. В химически чистом виде они имеют высокую электропроводность. Пластичны, имеют твердость порядка 20—30 единиц по Бринеллю. Твердость их зависит от чистоты, термической обработки и обычно воз- [c.51]

Заполнение уровня 4f происходит таким образом, что для первых семи элементов (от церия до гадолиния) спины электронов параллельны, а для последующих элементов (от тербия до лютеция) заполнение уровня электронов происходит таким образом, что спины электронов антипа-раллельны относительно первых. Такой порядок заполнения электронами уровня 4/ и является физической основой деления элементов на цериевую и иттриевую подгруппы. Эти подгруппы элементов различаются между собой химическими свойствами, в частности, растворимостью их соединений, способностью к комплексообразованию. [c.191]

На первый взгляд, по физическим и химическим свойствам гадолиний ничем не отличается от других редкоземельных металлов. Он — светлый, незначительно окисляющийся на воздухе металл — по отношению к кислотам и другим реагентам ведет себя так н е, как лантан и церий. Но с гадолиния начинается иттриевая подгруппа редкоземельных элементов, а это значит, что на электронных оболочках его атомов должны быть электроны с антипа-раллельными спинами. [c.144]

Физические и химические свойства. Металлы 5с, У, Ьа, Се, Рг, N(1, 5т, 0(1, ТЬ, УЬ могут существовать в различных аллотропных модификациях, При обычной температуре наиболее характерными являются следующие модификации а-5с, а-У, а-Ьа, а-Се, а-Рг, -N(1, а-5т, а-ТЬ, а-УЬ. РЗЭ высокой чистоты пластичны и легко поддаются ковке, прокатке. Механические свойства зависят от содержания примесей, особенно Ог, 5, N2, С. По ряду признаков и свойств РЗЭ делят на подгруппу церия (Ьа, Се, Рг, N6, Рт, 8т) и подгруппу иттрия (Ей, 0(1, ТЬ, Оу, Но, Ег, Тт, УЬ, Ей, 5с, У). Температуры плавления РЗЭ подгруппы церия значительно ниже, чем РЗЭ подгруппы иттрия. [c.249]

Физические и химические свойства тория, который в настоящее время рассматривается как низший аналог церия, во многом сходны со свойствами церия, как это видно из данных табл. 30. [c.239]

К лантаноидам относится семейство из 14 элементов с порядковыми номерами от 58 (церий) до 71 (лютеций), расположенных за лантаном. Очень близкие по своим физико-химическим свойствам, эти элементы в то же время имеют ярко выраженную индивидуальность. Каждому из них присущи особые физические, химические или атомные свойства. [c.549]

Физические и химические свойства лантана и лантаноидов. Редкоземельные элементы — металлы серебристо-белого цвета (неодим и празеодим с желтоватым оттенком) в порошкообразном состоянии имеют цвет от серого до черного [58]. Большая часть металлов кристаллизуется в плотной гексагональной решетке, за исключением церия, иттербия, самария и европия (табл. 33). [c.135]

Кроме упомянутых областей промышленного использования редких земель, ими широко пользуются в исследовательской работе. Вследствие уникальной атомной структуры этой группы элементов, многие их физические и химические свойства изменяются в зависимости от их кристаллической структуры и атомного строения. Почти все физические и химические свойства этих элементов определяются самыми удаленными от центра электронами. Именно эти удаленные от ядра электроны вызывают химические связи и перемещаются, когда происходят химические процессы. Редкоземельные элементы и элементы, подобные им, обычно имеют 3 электрона на внешней орбите, поэтому их валентность равна трем. Электронные структуры этих элементов в том виде, в каком они существуют в твердых солях, показаны в табл. 1. Начиная с церия, неполная внутренняя оболочка заполняется электронами. Эта внутренняя оболочка предохраняется заполненными оболочками 5х и 5р, которые расположены еще дальше от центра атома, и, следовательно, эти внутренние электроны играют ничтожную роль для сил сродства, удерживающих атомы в молекулах. Внутренние электроны обычно являются непарными и придают редкоземельным металлам и солям парамагнитные свойства. Даже будучи в твердом состоянии, внутренние электроны так хорошо защищены от внешних связующих электронов, что при первых грубых расчетах обусловливаемые ими энергетические состояния могут быть истолкованы теоретически точно таким же образом, как если бы [c.373]

Основываясь на указанной мною (1) [системе] периодической зависимости физических (2) и химических свойств элементов от величины их атомного веса, я должен был думать, что атомные веса индия урана и церия... необходимо изменить . [c.144]

Поскольку для редкоземельных элементов — вследствие близости их свойств — химический метод контроля, за редким исключением (для церия), невозможен, налицо необходимость использовать метод физический, иначе освоение редкоземельного континента неизбежно должно приостановиться. Будет найден такой метод — начнется новый этап в истории редких земель. [c.20]

Церий — практически наиболее доступный металл из всех лантаноидов, поэтому и гидриды его изучены наиболее обстоятельно. Исследование взаимодействия церия с водородом легче всего позволяет выявить химические и физические свойства гидридов лантаноидов. [c.33]

Из-за химических и физических сходств плутония и редкоземельных металлов, последние, по-видимому, не найдут применения в качестве экстрагентов для плутония. Однако некоторые свойства такой экстракционной системы изучены и приводятся здесь для сравнения. В табл. 40 приведены коэффициенты распределения некоторых эле.ментов между ураном и церием и между ураном и лантаном. [c.182]

Таким образом, уже в начале октября 1869 г. задача раскрытия обоего рода периодических функций (физической и химической) от атомного веса как аргумента была решена. Год спустя в статье О месте церия в системе элементов (ноябрь 1870 г.) Менделеев писал, что им, Менделеевым, указано на существование периодической зависимости физических (следует ссылка на сообщение об атомных объемах.— Б. К ) и химических (следует ссылка на сообщение о количестве кислорода в соляных окислах.— Б. К.) свойств элементов от величины их атомного веса... [19, стр. 152]. [c.68]

Простота стехиометрического состава и постоянство давления разложения при каждой данной температуре указывают на то, что гидрид урана является истинным химическим соединением. При выдерживании двух сообщавшихся сосудов, содержавших соответственно порошок урана и гидрид урана, в эвакуированной системе в течение 10 час. обмена водородом между ураном и гидридом при 269, 288, 300 или 325° не происходило [12]. Такое поведение типично для истинных соединений, так как в случае даже небольшой зависимости давления равновесия от концентрации водорода последний диффундировал бы из гидрида в металл. С другой стороны, по внешнему виду и физическим свойствам гидрид урана напоминает металлоподобные гидриды церия, лантана и других редкоземельных металлов. Для всех этих гидридов в ряде опытов отмечено более или менее постепенное изменение давления разложения с изменением содержания водорода в металле. Это непостоянство давления разложения, согласно правилу фаз, указывает на то, что металл и водород образуют одну твердую фазу переменного состава в связи с этим гидриды редкоземельных металлов можно считать твердыми растворами [13]. Однако изотермы разложения этих гидридов, обладающие более или менее пространным, хотя и не строго горизонтальным участком кривой, не типичны для истинных растворов. Возможно, что гидриды редкоземельных металлов, подобно гидриду урана, тоже являются истинными соединениями с точным стехиометриче-ским составом. Тот факт, что они не дают горизонтальных изотерм, может ыть объяснен применением недостаточно чистых и гомогенных металлов использованные металлы могли содержать две или большее количество твердых фаз, например аллотропные формы самого металла, сплавы, окислы или кар- биды. [c.157]

Вышеизложенное сравнение физических и химических свойств парафинов и церезинов указывает на резкое отличие этих групп углеводородов. Исследования Маркуссона показали, что церй -зины относятся к метановому, а не нафтеновому ряду с длинными метановыми цепями. Залозецкий считал их углеводородами нзостроения. Высокая температура кипения церезинов однако не согласуется с их изостроением, так как известно что нормальные углеводороды (по крайней мере из известных низкомолекулярных) обладают более повышенной температурой кипения чем углеводороды изостроения. Тем не менее вероятность изоСтроеии церези-вов весьма возможна- [c.10]

Казалось бы, какие могут быть сомнения Физика объяснила природу редкоземельных элементов. От физических законов зависит, что на протяжении четырнадцати элементов от церия до лютеция происходит формирование глубинной 4/-иодоболочки, которая не влияет (или почти не влияет) на химические свойства элементов. Физика дала надежный теоретический фундамент, на котором покоится здание таблицы элементов, где каждый элемент имеет свою собственную квартиру (правда, за отдельными исключениями). Исключениями являются клетка лантана, которая превратилась в общежитие для пятнадцати химических индивидуальностей, и клетки элементов конца периодической системы, для которых жилищный вопрос еще не урегулирован окончательно,— но о них чуть позже. [c.190]

РАДИОХИМИЯ. Наука, изучающая химические свойства радиоактивных веществ и разрабатывающая методы определения радиоактивных изотопов химических элементов. Методы Р. используются прн изучении содержания естественных радиоактивных элементов в почвах, растениях (и в других объектах), а также при анализе почв, растений и с.-х. продуктов на содержание в них радиоактивных веществ, образующихся при ядерпых взрывах (радиоактивных изотопов стронция, цезия, церия, иода и других элементов). В Р. используются как химические, так и физические методы исследоваиия, в частности методы определения количества радиоактивных веществ по радиоактпвному излучению. Благодаря этому радиохимические методы позволяют определять чрезвычайно малые количества радиоактивных веществ. См. также Радиоактивность почвы, Изотопный метод. [c.250]

Таким образом, все /-переходные металлы выделяются в самостоятельные подгруппы с, отличающиеся от подгрупп а и Ь, что приводит к периодической системе с тремя подгруппами. При этом поскольку 14 лантаноидов и 14 актиноидов должны быть размещены в восьми группах, то в каждой группе, кроме первой, оказывается по паре лантаноидов и по паре актиноидов, что отвечает заполнению первой и второй половины 4/ - и 5/ -оболочекЧ Это приводит к разделению лантаноидов на легкие — церие-вые (верхний ряд от церия до самария) и тяжелые — иттриевые (нижний ряд от европия до тулия, а также иттербий и лютеций), чему соответствуют различия их химических и физических свойств. Аналогично на легкие и тяжелые подразделяются и актиноиды. Различие свойств элементов одной группы привело Менделеева к необходимости смещения более электроположительных элементов, например подгрупп щелочных, щелочноземельных металлов, скандия и титана — влево, а подгрупп меди, цинка, бора и углерода — вправо. Это привело к разделению элементов по химическим свойствам на главную и побочную подгруппы, составляющему главное достоинство короткой формы периодической системы. Распространение принципа смещения на лантаноиды и актиноиды приводит к необходимости введения третьей подгруппы с для /-переходных металлов. [c.22]

Рассмотрим изменения физических и химических свойств лантаноидов и актиноидов при увеличении атомного номера. Энергия связи электронов на уровнях s, d и f представлена схематически на рис. 65. Энергетические уровни лантаноидов (5s) и актиноидов (7s) имеют наиболее низкие значения и они всегда заполнены (6s и 7s ), в отличие от -переходных металлов, где эти уровни иногда не заполняются. У лантаноидов начиная с церия /-уровень ниже 5 -уровня, и только непосредственно после заполнения 7/ -конфигурации ( V — гадолиний) или после заполнения всей / -обо-лочки может начинать заполняться 5й-оболочка (начиная с гафния). [c.149]

Уже в 1931 г. Фогт [170], анализируя изменения магнитной восприимчивости в системе Рс1—Н в зависимости от состава (см. рис. 5.10) пришел к выводу, что атомы водорода отдают атомам палладия свои валентные электроны. Возникающие таким образом протоны проникают в электронную оболочку атомов палладия (подобно тому, как это имеет место в случае галоидоводородов), образуя ионы РёН" , которые могут относительно легко отщеплять протоны. Этот факт, по мнению Фогта, объясняет наблюдаемую ранее [35] миграцию водорода в направлении катода во время электролиза насыщенных водородом палладиевых стержней. Мотт и Джонс [109] в 1936 г. на основании зонной теории объяснили исчезновение парамагнитных свойств палладия [160] для состава Рс1Но,55 частичным (55%) заполнением дырок в 4й-оболочке палладия электронами от атомов водорода. Такая металлизация водорода в кристаллической решетке металла получила объяснение в работе Уббелоде [168], подкрепляющей теоретические исследования Вигнера и Хантингтона 183]. Они показали, что при расширении кристаллической решетки металла, за счет растворения им водорода, должно действовать своеобразное внутреннее давление, достаточно большое для того, чтобы быть причиной металлизации водорода. Для объяснения физических свойств гидридов переходных металлов многие исследователи и до сих пор используют эту модель образования гидридов за счет растворения водорода в металле. Одним из главных аргументов в пользу этой модели является расширение (дилатация) кристаллической решетки переходного металла по мере растворения в нем водорода. Давно известно, что плотность гидридов щелочных и щелочноземельных металлов, в которых водород находится в виде аниона Н , больше плотности исходных металлов [6, 138] и, следовательно, расстояния между атомами металла в этих гидридах меньше. Этот критерий выяснения типа химической связи в гидриде по его плотности, подробно был рассмотрен только в 1948 г., когда Диалер [39] показал, что образование ионного гидрида может сопровождаться как уменьшением, так и увеличением постоянной решетки. Например, в случае гидрида церия, потребность в пространстве у иона Н больше, чем увеличение объема за счет ионизации атомов церия, и, следовательно, образование гидрида церия СеНг солеобразного типа должно сопровождаться увеличением решетки. То же самое наблюдается и для гидридов других переходных металлов. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология