Контракция лантаноидная

Атомный радиус ванадия заметно мег ьше, чем ниобия, а при переходе от ниобия к танталу радиус атома практически не изменяется, несмотря на то, что у тантала появляется новый электронный слой. Аномально малое значение атомного радиуса тантала обусловлено, как и в случае гафния, влиянием лантаноидной контракции. У ниобия и тантала в степени окисления +5 к тому же совпадают и ионные радиусы, что обусловливает большое сходство химических свойств этих элементов. [c.300]

В химии редкоземельных элементов наиболее ярко проявляется внутренняя периодичность, особенно для производных в характеристической степени окисления. Объяснение этому факту было дано в гл. I, 5. Для иллюстрации внутренней периодичности в табл. 5 приведены цвет гидратированных ионов Э , стандартные энергии Гиббса образования трифторидов и проявляемые степени окисления. Наблюдается удивительная аналогия в свойствах элементов, находящихся друг под другом. В каждой семерке, составляющей внутренний период, ионизационные потенциалы третьего порядка монотонно растут (см. табл. 3) с уменьшением атомных радиусов в результате лантаноидной контракции. Но начало нового внутреннего периода (переход от Ей к Gd) сопровождается уменьшением третьего ионизационного потенциала на 4 В, У европия впервые в первой семерке достигается устойчивая наполовину заполненная 4/ -оболочка. У гадолиния же при той же устойчивой 4/,-оболочке появляется один электрон на Sii-оболочке, который намного легче удаляется, потому что этот электрон делает стабильную 5 /°-оболочку неустойчивой. Для элементов, следующих за Gd, вновь наблюдается монотонное возрастание третьего ионизационного потенциала вследствие лантаноидного сжатия. Благодаря стабильности указанной 4/ -оболочки европий часто функционирует в степени окисления 4-2 за счет бз -электронов, а один из семи неспаренных электронов на 4/ -оболочке участвует в образовании связей в более жестких условиях. Для его аналога иттербия картина схожая, только в качестве устойчивой выступает уже полностью заселенная 4/ -обо-лочка. В случае самария и тулия, находящихся левее указанных [c.172]

Радиусы атомов лантаноидов были определены из кристаллических структур металлов. Большинство их имеет гексагональные решетки, европий имеет решетку объемноцентрированного куба, а иттербий — кубическую. Для церия, празеодима и неодима известно по две различные модификации. На рис. 12 показано изменение величин радиусов атомов (сплошная линия) лантаноидов в зависимости от увеличения 2. Элементы, проявляющие валентность 2, характеризуются резким возрастанием радиусов их атомов (у европия и иттербия), а для остальных вместе с ростом 2 происходит уменьшение радиусов атомов, сжатие последних, называемое лантаноидным сжатием или контракцией. [c.59]

Радиусы трехзарядных ионов лантаноидов закономерно уменьшаются от церия к лютецию, что обусловлено лантаноидной контракцией [c.66]

В подгруппах 4В—2В -элементов третьи элементы с 2 = 72—80 расположены после семейства лантаноидов, поэтому их атомы связаны с лантаноидной контракцией, что сказывается на величине радиуса атомов. Поэтому в рассматриваемых подгруппах от первого ко второму элементу идет нарастание радиусов, а радиусы атомов второго и третьего элементов практически одинаковы. Например, в подгруппе элементов меди радиусы атомов имеют следующие значения 1,28 (Си), 1,44 (А ) и 1,44 А (Ли). [c.91]

При заполнении внутренних подуровней у атомов -элементов радиусы атомов колеблются незначительно, а потому и величины ионизационных потенциалов изменяются по отношению друг к другу сравнительно мало, хотя общее небольшое возрастание слева направо имеет место. В связи с лантаноидной и актиноидной контракциями у атомов /-элементов слева направо имеет место увеличение ионизационных потенциалов (хотя данных для окончательного суждения еще недостаточно). [c.92]

Если проследить за изменением величин кажущихся радиусов атомов лантаноидов (рис. 48), то от первого элемента — церия к последнему — лютецию, исключая аномалию у европия и иттербия, они постепенно уменьшаются это явление получило название лантаноидного сжатия, или контракции. Последняя наблюдается и для ионов лантаноидов (рис. Н7). Лантаноидная контракция имеет большое значение для обсуждения свойств элементов, стоящих в VI периоде после 71 элемента. [c.276]

Плотность растет с увеличением порядкового номера. У гафния она в два раза превосходит плотность циркония (влияние лантаноидной контракции). [c.293]

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]

Среди -элементов только три (5с, V и Т ) относятся к легким металлам, а все остальные — к тяжелым. Так как во внешнем электронном слое их атомов находится по 2 5-электрона, у некоторых, вследствие провала на внутренний -подуровень (см. символы, набранные жирным шрифтом), — 1з-электрон, а у палладия (отмечен звездочкой) внешних -электронов пет ( двойной провал ), то все рассматриваемые элементы являются восстановителями и проявляют в соединениях только положительную валентность. Если в подгруппе ЗВ восстановительная активность возрастает сверху вниз (аналогия с подгруппами з-элементов), то у элементов всех остальных подгрупп в обратном направлении — снизу вверх, что объясняется лантаноидной контракцией и экранирующим действием внутренних 4/-электро-нов для атомов элементов VI периода и экранирующим действием внутренних -электронов для атомов элементов V периода.- [c.431]

Полоний. Элемент № 84 — полоний Ро — является аналогом селена и теллура. Его валентная электронная конфигурация IXe 4/ 5 i 6s 6JO. Лантаноидная контракция проявляется в эффекте инертной б5-электронной пары, подобно остальным /з-элемен-там 6-го периода (Т1, РЬ, В1), поэтому степень окисления +6 для полония неустойчива и соответствующие производные должны быть сильными окислителями. В соответствии с общей закономерностью металлические свойства полония должны проявляться ярче, чем у теллура. Его атомный радиус (0,176 нм) и значение ОЭО (2,0) закономерно вписываются в ряд этих характеристик элементов У1Л-группы. [c.428]

В химии редкоземельных элементов наиболее ярко проявляется внутренняя периодичность, особенно для производных в характеристической степени окисления. Объяснение этому факту было дано в 5 гл. X. Для иллюстрации внутренней периодичности в табл. 25 приведены цвет гидратированных ионов Э , стандартные энергии Гиббса образования трифторидов и проявляемые степени окисления. Наблюдается удивительная аналогия в свойствах элементов, находящихся друг под другом. В каждой семерке, составляющей внутренний период, ионизационные потенциалы третьего порядка монотонно растут (см. табл. 24) с уменьшением атомных радиусов вследствие лантаноидной контракции. Но начало нового внутреннего периода (переход от Ей к Gd) сопровождается уменьшением третьего ионизационного потенциала на 4 В. У европия впервые в первой семерке достигается устойчивая наполовину заполненная 4/-оболочка. У гадолиния же при той же устойчивой 4/-оболочке появляется один электрон на 5 -оболочке, который намного легче удаляется, потому что этот электрон делает стабильную 5( 0-оболочку неустойчивой. Для элементов, следующих за Сс1, вновь наблюдается Монотонное возрастание третьего ионизационного потенциала вследствие лантаноидного сжатия. Вследствие стабильности 4/-оболочки европий часто функционирует в степени окисления +2 за счет бб -электронов, а один из семи неспаренных электронов на 4/оболочке участвует в образовании связей в более жестких условиях. Для его аналога иттербия картина схожая, только в качестве устойчивой выступает уже полностью заселенная 4/4-оболочка. В случае самария и тулия, находящихся левее указанных выше Ей и УЬ, 4/- и 4/З-оболочки близки к достижению стабильного состояния, а потому в основном проявляют характеристические степени окисления. Но эти же элементы в более мягких условиях могут быть в степени окисления +2 за счет бя -электронов при квазистабильных 4/- и 4/3-оболочках. Для элементов начала внутренних периодов — Ьа и Сс1 — наблюдается только степень окисления +3 вследствие устойчивости 4/>- и 4/-оболочек, полностью вакантной или наполовину заполненной. А электронами, участвующими в химическом взаимодействии, у них являются 5<Лб 2-электроны, т.е. по три электрона. Следует отметить, что заполненные бв-орбитали также должны быть стабильны, но для лантана и лантаноидов электроны на них являются внешними, а потому слабее связанными с ядром и вследствие этого наиболее подвижными. У [c.351]

К элементам VIB-группы периодической системы относятся хром, молибден и вольфрам. Они располагаются вблизи середины ii-рядов. В силу стабильности конфигурации у атомов первых двух элементов подгруппы — хрома и молибдена — наблюдается проскок одного электрона с оболочки ns на оболочку (п— )d. У вольфрама валентной электронной конфигурации предшествует завершенная 4/ -оболочка. Поэтому на его свойствах сказывается влияние лантаноидной контракции, хотя в меньшей мере, чем у элементов подгруппы титана и ванадия. Ниже сопоставлены некоторые характеристики элементов и простых веществ VIB-группы. [c.334]

Обращает на себя внимание близость атомных радиусов всех шести платиноидов (0,133->-0,138 нм) и особая близость ионных радиусов Э + (0,062—0,065 нм). Незначительное изменение радиусов Е горизонтальных триадах обусловлено отмеченной выше горизонтальной аналогией, а близость атомных радиусов в вертикальных диадах (Ru—Оз, КЬ—1г, Рё—Р1) — лантаноидной контракцией. [c.417]

Практически совпадают значения атомных радиусов для молибдена и вольфрама, хотя эти элементы являются представителями разных периодов Системы. Обусловлено это тем, что увеличение радиусов в результате возрастания числа электронных слоев при переходе от V к VI периоду компенсируется 4/-сжатием при заполнении /-орбитали у лантаноидов. Поскольку лантаноиды вклиниваются в самом начале -элементов VI периода, последующие за лими элементы вставной декады характеризуются аномально низкими величинами эффективных атомных радиусов. 4/-сжатие лантаноидов называется лантаноидной контракцией. [c.69]

Вследствие лантаноидной контракции атомные радиусы последующих -элементов аномально малы. Аналогично лантаноидной контракции можно отметить и существование -сжатия. Это явление, однако, выражено слабее, что объясняется, во-первых, относительно большим удалением -оболочки от ядра, а во-вторых, меньшей плотностью -состояний по сравнению с /-уровнем. Поэтому эффект -контракции заметен лишь у элементов 1-й вставной декады и проявляется в уменьшении атомного радиуса последующего элемента галлия (0,125 нм) по сравнению с его предшествующим аналогом — алюминием (0,142 нм). На значениях атомных радиусов элементов, следующих за 2-й и 3-й декадами, -контракция практически не сказывается. [c.371]

Уменьшение молярного объема до середины малого периода, несмотря на монотонное возрастание молярной массы, обусловлено более резким возрастанием плотности. Действительно, в 1А—И1А-группах располагаются металлы, обладаюш,ие плотноупакованны-ми структурами. Вследствие уменьшения атомных радиусов по периоду слева направо наблюдается уменьшение межатомных расстояний, что в совокупности с увеличением атомной массы и приводит к возрастанию плотности, а следовательно, к уменьшению молярных объемов. У простых вепдеств второй половины малых периодов, начиная с 1УА-группы, в соответствии с правилом 8—N реализуются рыхлые структуры с малыми координационными числами, что и приводит к резкому у.меньшению плотности несмотря на возрастание атомной массы. Поэтому молярные объемы во второй половине периода возрастают. Следуя этой закономерности, можно было бы ожидать, что наибольшими молярными объемами в пределах каждого периода должны обладать благородные газы (в кристаллическом состоянии). Однако вследствие образования плот-ноупакованных структур (хотя и обусловленных силами Ван-дер-Ваальса) плотность их кристаллов оказывается несколько выше ожидаемой, что и приводит к некоторому уменьшению молярного объема. У переходных -металлов с близкими по характеру упаковки кристаллическими структурами в пределах одного периода плотность варьирует в сравнительно небольших пределах с общей тенденцией увеличения от начала вставных декад к элементам УИ1В-группы (триады). С учетом монотонного возрастания атомных масс это приводит к относительному постоянству молярного объема. В ряду лантаноидов наблюдается монотонное уменьшение молярного объема, обусловленное возрастанием плотности вследствие уменьшения межатомных расстояний в кристаллах за счет лантаноидной контракции. [c.34]

Радиусы атомов лантаноидов изменяются не линейно, у европия и иттербия наблюдается резкое увеличение атомных радиусов. У остальных лантаноидов по мере увеличения порядковых номеров радиусы атомов постепенно уменьшаются (рис. 92). Это явление получило название лантаноидного сжатия (или контракции) атомных радиусов (см. гл. И, П). [c.447]

Оксиды скандия и РЗЭ — бесцветные (большинство), тугоплавкие и труднорастворимые в воде вещества, хотя интенсивно (с выделением теплоты) взаимодействуют с ней с образованием характеристических гидроксидов Э(ОН)з. Получают оксиды прокаливанием соответствующих гидроксидов, нитратов и карбонатов. Гидроксиды получают действием растворов щелочей на растворимые соли скандия и РЗЭ. Гидроксиды также труднорастворимы в воде. В подгруппе скандия растворимость гидроксидов растет 8с(ОН)з — рПР 28, У(ОН)з — рПР 22,8, Га(ОН)з — рПР 18,9. А все гидроксиды лантаноидов характеризуются примерно такой же растворимостью, как (ОН)з (порядок величины рПР 22—23). Гидроксид скандия — амфолит с более сильно выраженными основными свойствами, а гидроксиды РЗЭ представляют собой довольно сильные основания. В ряду лантаноидов основная сила гидроксидов постепенно уменьшается с уменьшением радиусов Э в результате лантаноидной контракции. С уменьшением ионных радиусов растет их ионный потенциал и связь с кислородом становится более прочной. Поэтому гидроксиды иттербия и лютеция проявляют слабую амфотерность и примыкают в этом отношении к 8с(ОН)з. [c.350]

ПЛОТНОСТЬ варьирует в сравнительно небольших пределах с общей тенденцией увеличения от начала вставных декад к элементам УЦШ-группы (триады). С учетом монотонного возрастания атомных масс это приводит к относительному постоянству молярного объема. В ряду лантаноидов наблюдается монотонное уменьшение молярного объема, которое обусловлено возрастанием плотности вследствие уменьшения межатомных расстояний за счет лантаноидной контракции. [c.246]

В группах -элементов, кроме П1В, радиусы изменяются не мо ю-тонно от первого элемента в группе ко второму радиус ато у а несколько увеличивается, а от второго к третьему — практически не изменяется, что обусловливается влиянием лантаноидной контракции, так как [c.89]

Особое пoJЮжeниe занимают -элементы VI периода, располагающиеся за лантаноидами (последние элементы -подгрупп), на которые оказывает влияние лантаноидная контракция атомы этих элементов обладают меньшими радиусами, большими ионизационными потенциалами. Восстановительная активность элементов в -подгруппах изменяется в обратном направлении по сравнению с элементами подгрупп 1А и 2А, т. е. она возрастает снизу вверх (кроме подгруппы ЗВ). [c.291]

Обращает на себя внимание то, что первый потенциал ионизации в ряду Мп—Тс—Не изменяется немонотонно от марганца к технецию уменьшается, что связано с увеличением атомного радиуса, а от технеция к ренню заметно возрастает, хотя атомные радиусы последних двух элементов близки. Это связано с заметным проникновением б8-электронов рения под экран заполненной 4/-оболочки. Увеличение первого потенциала ионизации у рения приводит к возрастанию химического благородства этого металла по сравнению с его более легкими аналогами. Все остальные потенциалы ионизации, а также сумма семи потенциалов ионизации убывают от марганца к рению. При этом соответствующие потенциалы ионизации более близки для технеция и рения и отличаются от таковых для марганца, что и подтверждает большее сходство между двумя последними представителями УИВ-группы. Об этом же говорят и близкие значения атомных радиусов, и одинаковые значения электроотрицательностей. Следует подчеркнуть, что заметное отличие марганца от двух последующих элементов УПВ-группы обусловлено не только эффектом лантаноидной контракции, но и кайносимметричностью З -орбиталей у Мп, приводящей к повышенным значениям потенциалов ионизации 1з—I,, отвечающих отрыву -электронов. [c.372]

Для атомов переходных элементов отмечаются две тенденции, определяющие в конечном итоге их химические свойства. С одной стороны, заполняющиеся внутренние d- или /-оболочки по мере увеличения электронов в них способствуют экранированию Biieuj-них rts-электронов, в силу чего их связь с ядром должна ослабляться. Но, с другой стороны, рост числа электронов на внутренних уровнях приводит к уменьшению атомного радиуса. Наиболее ярко это явление выражено у лантаноидов и получило, как известно, название лантаноидной контракции. Но оно характерно и для d-элементов ( -сжатие). В результате контракции связь внешних электронов с ядром должна усиливаться. Наложение этих двух противоположных тенденций приводит к тому, что хотя d- и /-элементы обладают металлическими свойствами, эти свойства выражены у них менее ярко, чем у s- и р-металлов. [c.16]

Совместное влияние кайносимметрии 3 -oбoлoчки и лантаноидной контракции для -элементов VI периода (Hf—Hg) приводит к существованию более тонкого вида химической аналогии, чем рас- [c.16]

В рядах ( -элементов орбитальный радиус в пределах каждого периода уменьшается еще более плавно, чем у s- и р-элементов. В пределах каждой В-групиы, как и для s- и р-элементов, наблюдается немонотонное изменение орбитального радиуса увеличение при переходе от 3d- к 4й-элемептам и уменьшение от 4d- к Sii-эле-ментам. Следствием этого является и немонотонное изменение других характеристик атомов, определяющих их свойства (потенциал ионизации, электроотрицательность и т. п.). Это явление получило название вторичной периодичности. Для -элементов такая немонотонность объясняется тем, что впервые появляющаяся З -оболоч-ка является кайносимметричной и обусловливает меньший орбитальный радиус элементов первой вставной декады. Уменьшение орбитального радиуса 5й-элементов обусловлено, как и в преды-дугцггх случаях, лантаноидной контракцией. [c.18]

В целом VIII группа состоит из инертных (Не, Ме) и благородных газов (Аг, Кг, Хе, Пп), объединяемых в УША-группу, и металлов УПШ-группы. УПШ-группа также резко отличается в структурном отношении от остальных групп периодической системы. В ее состав входят 9 элементов, объединяемых обычно в горизонтальные триады железа (Ре, Со, N1), рутения (Ки, КН, Рс1) и осмия (Оз, 1г, Р1). Однако триада железа заметно отличается по свойствам от двух остальных триад в силу кайносимметричности Зй-оболочки. Поэтому прн рассмотрении свойств элементов УШВ-группы выделяют элементы семейства железа и платиновые металлы, включающие остальные элементы. Кроме того, семейство платиновых металлов целесообразно подразделить на три вертикальные диады (Ки—Оз, КЬ—1г, Рс1—Р1), в пределах которых свойства элементов особершо близки, что обусловлено лантаноидной контракцией. Поэтому характер аналогии среди элементов УШВ-группы можно выразить схемой [c.388]

Существование в Периодической системе вставных d и /-рядов существенно влияет на ионизационные потенциалы и атомные (ионные) радиусы последующих элементов. Особенно велико влияние заполненного 4/1 -слоя, которое называется лантаноидным сжатием (контракцией). Это явление заключается в том, что наличие завершенного 4/14-уровня способствует уменьшению объема атома за счет взаимодействия оболочки с ядром вследствие последовательного возрастания его заряда. Поэтому, наприм(ф, с увеличением атомного номера в ряду лантаноидов происходит неуклонное уменьшение размеров атома. Это же явление объяенж т целый ряд особенностей, характерных для d- и sp-элементов VI периода, следующих за лантаноидами. Так, лантаноидная контракция обусловливает близость атомных радиусов и ионизационных потенциалов, а следовательно, и химических свойств -элементов V и VI периодов (Zr—Hf, Nb—Та, Мо—W и т. д.). Особенно ярко это выражено у элементов-близнецов циркония и гафния, поскольку гафний следует непосредственно за лантаноидами и лантаноидное сжатие компенсирует увеличение атомного радиуса, вызванное появлением дополнительного электронного слоя. Эффект лантаноидной контракции простирается чрезвычайно далеко, оказывая влияние и на свойства sp-элементов VI периода. В частности, для последних характерна особая устойчивость низших степеней окисления Т1+ , РЬ , Bi+з, хотя эти элементы принадлежат, соответственно, к III, IV и V группам. Это объясняется наличием так называемой инертной б52-эле- ктронной пары, не участвующей в образовании связей группировки электронов, устойчивость которой опять-таки обусловлена лантаноидной контракцией. У таллия, свинца и висмута участвуют в образовании связи лишь внешние бр-электроны (Tl[6s 6p ], Pb[6s 6p2], Bi[6s 6p ]). Аналогичное явление актиноидной контракции , по-видимому, также должно наблюдаться, хотя и в меньшей степени. Однако проследить это влияние пока невозможно вследствие малой стабильности трансурановых элементов и незавершенности VII периода. Таким образом, положение металла в Периодической системе и особенности структуры валентной электронной оболочки играют определяющую роль в интерпретации химических и металлохимических свойств элементов. [c.369]

Совместное влияние кайносимметрии 3 -оболочки и лантаноидной контракции для -элементов 6-го периода (НГ — Hg) приводит к существованию более тонкого вида химической аналогии, чем рассмотренные ранее групповая, типовая и слоевая. Этот вид аналогии целесообразно назвать контракг ионной аналогией. Сущность его состоит в том, что пары Ъх — НГ, КЬ — Та, Мо — и т.д, обладают особенно близкими свойствами, а их более легкие аналоги — Т1, V, Сг и др, — отличаются от них. Эта закономерность хорошо иллюстрируется значениями металлических атомных радиусов, которые очень близки для элементов 5- и 6-го периодов. Именно контракционной аналогией объясняется тот факт, что элементы 21 — НГ, МЬ — Та часто называют элементами-близнецами, [c.233]

В целом VIII группа состоит из инертных (Не, N6) и благородных (Аг, Кг, Хе, Нп) газов, объединяемых в УША-группу, и металлов УПШ-группы. УПШ-группа также резко отличается в структурном отношении от остальных групп Периодической системы. В ее состав входят 9. элементов, объединяемых обычно в семейство железа (Ге, Со, N1), и платиновые металлы, включающие остальные элементы. Кроме того, платиновые метаплы целесообразно подразделить на три вертикальные диады (Ки — Об, КЬ — 1г, Р<1 — Р1), в пределах которых свойства элементов особенно близки, что обусловлено лантаноидной контракцией. Поэтому характер аналогии среди элементов УПШ-группы можно выразить схемой [c.482]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология