Лантаноиды

Рис. 250. Некоторые типы полиэдров, отвечающих характерным координационным числам лантаноидов (III)

По характеру заполнения 4/-орбиталей элементы семейства лантаноидов разделяются на подсемейства. Первые семь элементов (Се—Ос]), у которых в соответствии с правилом Хунда 4/-орбитали заполняются по одному электрону, объединяются в подсемейство церия семь остальных элементов (ТЬ—Ей), у которых происходит заполнение 4/-орбиталей по второму электрону, объединяются в подсемейство тербия [c.639]

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

Лантаноиды и актиноиды иногда объединяют во вторые побочные подгруппы. В каждой из них по два элемента — один лантаноид и один актиноид. [c.30]

При исключительной близости свойства лантаноидов, однако, все же отличаются при этом некоторые их свойства в ряду Се—Ьи изменяются монотонно, другие — периодически. Монотонное изменение свойств объясняется лантаноидным сжатием — постепенным уменьшением в ряду Се—Ьи атомных и ионных радиусов. [c.641]

В отличие от d-элементов координационные числа /-элементов могут превышать 9 и достигать 10—14, что объясняют участием в образовании связей /-орбиталей. Некоторые примеры полиэдров, отвечающих структуре комплексов (структурных единиц) лантаноидов (П1), приведены на рис. 250. Высокие координационные числа более характерны для атомов /-элементов начала семейства, для завершающих семейство элементов наиболее типична октаэдрическая структура комплексов. [c.644]

Сиборг и его группа установили, что трансурановые элементы похожи друг на друга, как похожи друг на друга редкоземельные элементы (см. гл. 8). Объясняется это сходство теми же самыми причинами новые электроны размещаются на внутренних электронных оболочках, а внешняя электронная оболочка с тремя электронами остается неизменной. Первый ряд элементов, начинающийся с лантана (порядковый номер 57), получил название ряда лантаноидов, а более новый, начинающийся с актиния (порядковый номер 89) — рядом актиноидов. [c.176]

К лантаноидам относятся церий Се, празеодим Рг, неодим N(1, прометий Рт, самарий Зт, европий Ей, гадолиний Ос1, тербий ТЬ диспрозий Оу, гольмий Но, эрбий Ег, тулий Тт, иттербий УЬ и лютеций Ей. [c.639]

Некоторые константы лантаноидов [c.640]

При незначительном возбуждении один из 4/-электронов (реже два) переходит в 5с -состояние. Остальные же 4/-электроны, экранированные от внешнего воздействия 55 5р -электронами, на химические свойства большинства лантаноидов суш,ественного влияния не оказывают. Таким образом, свойства лантаноидов в основном определяют 5с( б5 -электроны. Поэтому лантаноиды проявляют большое сходство с -элементами П1 группы — скандием и его аналогами. Наибольшее сходство с лантаноидами проявляют иттрий и лан-1ан, атомные и ионные радиусы которых близки к таковым у элементов семейства. [c.640]

Поскольку отличие в структуре атомов элементов семейства проявляется лишь Б третьем снаружи слое, мало влияющем на химические свойства элементов, лантаноиды очень сходны друг с другом. Благодаря особой близости свойств часто лантаноиды совместно с лантаном, иттрием, а также скандием объединяют в одно семейство — семейство редкоземельных элементов РЭЭ. [c.641]

Периодический характер заполнения 4/-орбиталей сначала по одному, а затем по два электрона предопределяет внутреннюю периодичность в изменении свойств лантаноидов и соединеннй. [c.641]

Различия в свойствах элементов семейства, связанные с лантаноидным сжатием и характером заполнения 4/-орбиталей, конечно, невелики. Однако на общем фоне поразительно большого сходства эти различия имеют важное значение, в частности, для отделения лантаноидов друг от друга. [c.641]

По содержанию в земной коре лантаноиды не уступают таким элементам, как иод, сурьма, медь. Но они очень рассеяны в природе. [c.641]

Известно, например, более 250 минералов, содержащих лантаноиды. Лантаноиды с четными порядковыми номерами более распространены, чем с нечетными (см. рис. 123). [c.642]

Простые вещества. В виде простых веществ лантаноиды — тугоплавкие серебристо-белые металлы (Рг и N(1 слегка желтоватого цвета). Некоторые константы их (и для сравнения лантана) приведе- [c.642]

Лантаноиды ковки, имеют относительно невысокую твердость, по электрической проводимости сходны с ртутью. [c.643]

По химической активности лантаноиды, как и Ьа, уступают лишь ш,елочным и щелочноземельным металлам. Компактные металлы, правда, довольно устойчивы к сухому воздуху. Во влажном же воздухе они быстро тускнеют. При нагревании (до 200— 400° С) лантаноиды воспламеняются на воздухе и сгорают с образованием смеси оксидов и нитридов. Церий в порошкообразном состоянии даже пирофорен, т. е. самовоспламеняется на воздухе при обычных условиях. Пирофорность церия и ряда других лантаноидов, используется для получения пирофорных сплавов — кремней зажигалок, трассирующих пуль и др. [c.643]

Поскольку у лантаноидов валентными в основно.м являются 5d 6s -элeктpoны, их устойчивая степень окисления равна +3. Однако элементы, примыкающие к лантану (4/ ), гадолинию (4/ ) и лютецию (4/ ) имеют переменные степени окисления. Так, для церия (4/ 65 ) наряду со степенью окисления +3 характерна степень окисления +4. Это связано с переходом двух 4/-электронов в Ьй-состояние. По той же причине степень окисления +4 может проявлять и празеодим (4/ ) (хотя она и значительно менее характерна, чем для Се). Европий, имеющий семь 4/-электронов (4/ 6я ), может, напротив, проявлять степень окисления +2. [c.641]

Лантаноиды взаимодействуют с галогенами, а при нагревании — с азотом, серой, углеродом, кремнием, фосфором, водородом. С большинством металлов они дают сплавы. При этом часто образуются интерметаллические соединения. [c.643]

Об активности лантаноидов свидетельствуют также значения их электродных потенциалов [c.643]

Лантаноиды в металлическом состоянии обычно получают восстановлением с помощью кальция хлоридов или фторидов. [c.643]

Для лантаноидов (III) довольно типичны двойные соли, например [c.646]

Для лантаноидов (III) известны различные комплексы с органическими лигандами, которые играют большую роль при разделении РЗЭ. [c.646]

В восьмиклеточных и восемнадцатиклеточных вариантах периодической системы семейства лантаноидов и актиноидов часто выносят за пределы таблицы. Подобный вариант приведен, в частности, в табл. 4. [c.30]

Клк видно из табл. 57, электронная конфигурация атомов лантаноиде в может быть выражена общей формулой 4/ 5з 5р 5й 6з У ни с достраивается третий снаружи слой (4/-подслой) при одина-кoвo числе электронов наружного (6з ) и у большинства лантаноидов преднаружного 5в 5р ) слоя. Согласно химическим и спектро-скоп11ческим данным при большой энергетической близости 4/- и 5с -со( тояний для лантаноидов 4/-состояние оказывается все же энер гетически более выгодным. Поэтому в их атомах (кроме Ос1) 5(1-элект-рон в отличие от Еа переходит в 4/-состояние. [c.639]

Лантаноиды с нечетными номерами имеют лишь по одному природному изотопу (за исключением европия и лютеиция, имеющих по два изотопа). Лантаноиды с четными номерами имеют по семь изотопов (кроме эрбия и церия, имеющих соответственно шесть и четыре природных изотопа). Для всех РЗЭ получены искусственные радиоактивные изотопы, образующиеся, в частности, в ядерных реакторах. [c.642]

Редкоземельные металлы в последнее время приобрели больиюе значение. Исключительная способность их соединяться со многими газами используется в вакуумной технике. В металлургии они применяются как легирующие добавки для улучшения механических свойств сплавов. Лантаноиды и их соединения используются в качества катализаторов в органических и неорганических синтезах, а так-ке в качестве материалов в радио- и электротехнике, в атомной энергетике. [c.643]

Рис. 248. Зависимость энтальпии, томизации лантаноидов от порядкового номера

Как видно из приведенных данных, от Се к Ьи в изменении плотности, температуры плавления и кипения проявляется внутренняя периодичность. Минимальные значения этих констант приходятся на Ей и УЬ. Об этом же свидетельствует рис. 248, на котором показана зависимость энтальпии атомизации (возгонки) лантаноидов от порядкового номера элемента. Низкие значения энтальпии атомизации европия и иттербия, по-видимому, объясняются тем, что вследствие устойчивости несвязывающей конфигурации 4 и в образовании связей у этих элементов принимают участие лишь два бз-элек-трона. [c.642]

Н.1ходясь в ряду напряжений далеко впереди водорода, лантаноиды окисляются водой, особенно горячей, выделяя водород. Тем более активно они взаимодействуют с кислотами. В ИР и НдРО лантаноиды устойчивы, так как покрываются защитными пленками нерастворимых солей. В щелочах не растворяются. [c.643]

Вследствие большой близости свойств лантаноидов разделение их — одна из труднейших задач химической технологии. В настоящее время разделяют РЗЭ с помощью ионосбменных смол и экстракцией соединений органическими растворителями. [c.643]

Соединения Э (1П). Для лантаноидов в степени окисления +3 известны многочисленные бинарные соединения (Э2О3, ЭНа1з, ЭдЗэ, ЭЫ, ЭНз) и разнообразные соли. Энтальпии и энергии Гиббса образования однотипных соединений лантаноидов близки например, АО/ их кристаллических трихлоридов имеют следующие значения (кДж/моль) [c.644]

Ha рис. 249 показана зависимость энтальпии атомизации тригалидов лантаноидов от их порядкового номера. Низкие значения энтальпии атомизации тригалидов европия (4/ 6s ) и иттербия (4/i 6s ) указывают на увеличение стабильности электронной конфигурации 4f (полное заполнение 4/-уровня) и 4Р (наибольшее число непарных 4/-электронов). Это находит квантовомеханическое объяснение. Достаточно высокую энергию связей обеспечивают 6s- и 5с(-электроны. Привлечение же для образо-Рис. 249. Зависимость энтальпии атоми- вания связей глубже располо-зации тригалидов лантаноидов от поряд- женных 4/-ЭЛектр0Н0В ВЫЗЫ-кового номера вает снижение энтальпии [c.644]

Оксиды лантаноидов Э.Рз характеризуются высокими энтальпиями и энергиями Гиббса образования (AG/ = —1600 кДж/моль) и тугоплавкостью (т. пл. порядка 2000°С). Оксиды—основные соединения. В воде они практически не растворяются, но взаимодействуют с ней, образуя гидроксиды и выделяя тепло. Оксиды Э2О3 хорошо растворяются в НС и HNO3, но, будучи прокалены, как и А1Рз, теряют химическую активность. Со щелочами не взаимодействуют. Окраска оксидов определяется электронной конфигурацией иона (см. выше). [c.645]

Из солей лантаноидов (III) в воде растворимы хлориды ЭС],, нитраты Э(ЫОз)з, сульфаты 32(804)3, трудно растворимы фториды ЭРз, карбонаты Э2(СОз)з, фосфаты ЭРО4. [c.645]

Кристаллогидраты лантаноидов (III) имеют переменное количество молекул воды, например Э(ЫОз)з-oHjO, ЭВгз-бНгО, Э2(80.)з 8Н20, Ыс1(ВЮз)з-9Н20. Окраска аквокомплексов зависит от электронной конфигурации иона ЭР. [c.645]

Г и д р и д ы лантакоидов образуются при взаимодействии простых веществ, которое протекает при нагревании (300—400° С), достаточно активно. Все лантаноиды образуют гидриды состава ЭНа, а также, за исключением европия и иттербия, соединения, приближающиеся к составу ЭН 3. Особенности поведения Ей и Yb, по-видимому, связаны с устойчивостью 4/ - и 4/ -конфигураций. [c.646]

Гидриды ЭНз построены по типу флюорита (см. рис. 70, а) и име-ь)Т солеобразный характер. Они в большей мере напоминают ионные гидриды щелочноземельных металлов, а с гидридами d-элементов гмеют мало общего. Водородные соединения лантаноидов — химически весьма активные вещества, очень энергично взаимодействуют ( водой, кислородом, галогенами и другими окислителями. Особо реакционноспособны соединения типа ЭН3. [c.646]

Благодаря высокой температуре плавления оксиды, сульфиды, штриды и карбиды лантаноидов используются для изготовления огнеупорной керамики. Разнообразно применение соединений лантаноидов в производстве специальных стекол. [c.646]

Неорганическая химия (1989) -- [ c.168 ]

Химия (1986) -- [ c.320 ]

Неорганическая химия (1987) -- [ c.50 , c.446 ]

Химия для поступающих в вузы 1985 (1985) -- [ c.38 ]

Химия для поступающих в вузы 1993 (1993) -- [ c.44 ]

Введение в современную теорию растворов (1976) -- [ c.183 , c.184 ]

Аналитическая химия (1973) -- [ c.12 , c.13 , c.14 , c.16 , c.18 , c.21 , c.22 , c.27 , c.29 , c.33 , c.149 ]

Неорганическая химия (1981) -- [ c.439 ]

Общая и неорганическая химия 1997 (1997) -- [ c.346 ]

Химия (1979) -- [ c.333 ]

Пособие по химии для поступающих в вузы 1972 (1972) -- [ c.186 , c.191 ]

Общая химия (1987) -- [ c.32 , c.257 , c.259 ]

Общая и неорганическая химия Изд.3 (1998) -- [ c.698 ]

Химия (1978) -- [ c.81 , c.82 , c.104 , c.329 , c.528 ]

Химический энциклопедический словарь (1983) -- [ c.297 ]

Комплексоны и комплексонаты металлов (1988) -- [ c.162 , c.373 ]

Структурная неорганическая химия Том3 (1988) -- [ c.3 , c.407 ]

Химия и периодическая таблица (1982) -- [ c.32 , c.293 ]

Краун-соединения Свойства и применения (1986) -- [ c.116 , c.204 , c.264 ]

Структурная неорганическая химия Т3 (1988) -- [ c.3 , c.407 ]

Общая и неорганическая химия (2004) -- [ c.346 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.297 ]

Справочник Химия изд.2 (2000) -- [ c.390 , c.405 , c.406 ]

Химия справочное руководство (1975) -- [ c.0 ]

Краткий курс физической химии Изд5 (1978) -- [ c.41 ]

Химическое разделение и измерение теория и практика аналитической химии (1978) -- [ c.0 ]

Современная общая химия Том 3 (1975) -- [ c.3 , c.290 , c.329 ]

Органические реагенты в неорганическом анализе (1979) -- [ c.0 ]

Курс химии Часть 1 (1972) -- [ c.86 ]

Радиохимия (1972) -- [ c.0 ]

Курс общей химии (1964) -- [ c.249 , c.253 ]

Основы неорганической химии (1979) -- [ c.57 , c.254 , c.524 , c.532 ]

Неорганическая химия (1979) -- [ c.324 ]

Неорганическая химия (1974) -- [ c.343 ]

Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.496 , c.602 , c.607 ]

Неорганическая химия (1981) -- [ c.439 ]

Химия (1985) -- [ c.38 ]

Общая и неорганическая химия (1959) -- [ c.665 ]

Неорганическая химия (1978) -- [ c.388 ]

Неорганическая химия (1987) -- [ c.388 , c.539 ]

Химия (1975) -- [ c.317 ]

Общая химия Издание 4 (1965) -- [ c.240 ]

Общая химия (1974) -- [ c.482 , c.557 , c.558 ]

Аналитическая химия Часть 1 (1989) -- [ c.16 ]

Химия (1982) -- [ c.27 ]

Современная общая химия (1975) -- [ c.3 , c.290 , c.329 ]

Основы номенклатуры неорганических веществ (1983) -- [ c.11 ]

Теоретическая неорганическая химия (1969) -- [ c.91 ]

Теоретическая неорганическая химия (1971) -- [ c.88 ]

Справочник по общей и неорганической химии (1997) -- [ c.7 , c.8 , c.12 , c.28 , c.88 ]

Неорганическая химия (1969) -- [ c.514 ]

Общая и неорганическая химия (1981) -- [ c.639 ]

Теоретическая неорганическая химия (1969) -- [ c.91 ]

Ионообменная технология (1959) -- [ c.306 ]

Неорганическая химия (1994) -- [ c.16 , c.496 ]

Химия Издание 2 (1988) -- [ c.23 ]

Ионообменная технология (1959) -- [ c.306 ]

Неорганическая химия Изд2 (2004) -- [ c.519 , c.576 ]

Общая химия Изд2 (2000) -- [ c.30 ]

Общая химическая технология Том 2 (1959) -- [ c.186 ]

Методы элементоорганической химии Кн 2 (1975) -- [ c.0 ]

Комплексные соединения в аналитической химии (1975) -- [ c.59 , c.61 , c.92 , c.111 , c.248 , c.327 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.24 ]

Курс общей химии (0) -- [ c.24 ]

Предмет химии (0) -- [ c.24 ]

Теоретическая неорганическая химия (1971) -- [ c.88 ]

Химия Справочник (2000) -- [ c.15 , c.224 , c.235 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология