Актиноиды ионы в растворе

Сначала крупицы этого полимера попросту насыпали в раствор, содержаш,ий смесь актиноидов. Ионы элементов с порядковым номером от 89 и больше переходили из раствора на катионит. Тогда остаток раствора сливали, а мокрые крупицы катионита засыпали в верхнюю часть колонки, наполненной тем же самым полимером. Теперь нужно было отделить катионы от смолы и, отделяя, разделить. [c.435]

Свойства соединений актиноидов (П1) (если не учитывать различий в окислительно-восстановительной активности) сходны и с соответствующими соединениями лантаноидов (П1). Сходство химического поведения ионов лантаноидов (И1) и актиноидов (III) в водных растворах обнаружено, например, при их ионообменном разделении. Сходство кристаллических структур, растворимости, характера гидролиза, состава кристаллогидратов и других свойств обнаружено также у однотипных соединений в твердом состоянии. Основное отличие соединений актиноидов (III) друг от друга обусловлено актиноидным сжатием (уменьшением размеров ионов Э + по мере увеличения заряда ядра в ряду Th — Lr). Свойства еще не полученных соединений актиноидов (III) можно предсказать на основании известных свойств однотипных производных лантаноидов (III). [c.559]

Актиноиды существуют в форме катионов. Основные виды ионов Э- +, +, ЭОГ и ЭОа . Для Np, Pu и Ат в жестких условиях получены ионы (ЭОз) . Последние нестабильны и существуют в сильнощелочной среде. Общие свойства соединений или ионов различных элементов, находящихся в одинаковой степени окисления, аналогичны. Большинство соединений одинакового типа изоморфны. Оксо-ионы (МОа) и (МОа) имеют весьма прочные связи М—О и в отличие от других оксо-ионов остаются неизменными в ходе химических превращений и ведут себя как катионы, свойства которых промежуточны между свойствами ионов М+ и М +. Способность к образованию одним и тем же элементом разных по составу катионов значительно усложняет химию водных растворов актиноидов. Особенно это касается подгруппы уранидов. Например, у Pu все четыре окислительных состояния могут одновременно сосуществовать в растворе в сравнимых концентрациях. [c.360]

Механизмы А, О, / и /,< применяются и для интерпретации реакций лабильных комплексных ионов. У катионов с внешней электронной оболочкой 5 (Ве ) и s p (катионы подгруппы скандия, редкоземельных элементов и актиноидов, щелочных и щелочно-земельных металлов) скорость реакций образования комплексов в водных растворах тем меньше, чем выше электростатические характеристики иона металла, например, его ионный потенциал фм = м/гм (где гм — заряд иона, Гм — радиус иона). Расположение 5 -катионов в порядке убывания фм приведено в табл, 8.1. [c.387]

У 96 элемента кюрия, в атоме которого имеется семь холостых /-электронов, стабильная валентность, равная 3, аналогична стабильной валентности 64 элемента гадолиния. У последующих элементов валентность 3 доминирует и здесь наблюдается наиболее полная аналогия актиноидов и лантаноидов. Эта аналогия была использована при хроматографическом методе разделения актиноидов, аналогично методу, применяемому для разделения лантаноидов. Аналогия лантаноидов и актиноидов наблюдается при рассмотрении кривых зависимости мольной магнитной восприимчивости растворов солей этих семейств элементов в зависимости от числа /-электронов кривые для ионов обоих семейств расположены симбатно друг другу (рис. 119). [c.288]

Поскольку с увеличением заряда иона актиноида усиливается его взаимодействие с водой (гидролиз), то в водном растворе ионы Э + и Э + не существуют. В воде они превращаются соответственно в ионы ЭО и ЭОг. Связи атомов кислорода с ионами актиноидов в состоянии окисления 4-5 и - -6 настолько прочны, что ионы ЭОг и ЭОг остаются неизменными при многих химических превращениях. [c.452]

В соответствии с этим из актиноидов лучше других изучены первые семь злементов семейства. Сведения об остальных элементах получены в основном при изучении поведения их ионов в растворах и по некоторым косвенным данным. Химическое изучение актиноидов существенно затрудняется радиоактивным распадом и радиоактивными излучениями, вызывающими химические изменения в изучаемых системах. [c.709]

Коррозия с водородной деполяризацией протекает обычно в растворах с высокой активностью водородных ионов или с низкой активностью ионов корродирующего металла в растворе, а также при коррозии металлов с более отрицательным значением равновесного потенциала (щелочные и щелочноземельные металлы, лантаноиды и актиноиды). [c.22]

С водой многие металлы реагируют с выделением водорода. Практически не взаимодействуют с водой торий и протактиний, не образующие устойчивых ионов М "(водн), и нептуний, хотя все потенциалы восстановления М(П1) или М(1У) до металла отрицательны и в целом близки к соответствующим потенциалам лантаноидов. Все актиноиды растворяются в кислотах. [c.383]

Водные растворы. Химия водных растворов актиноидов особенно сложна и разнообразна. Не вдаваясь в подробности, отметим лишь самые общие ее черты. Степени окисления +2, +3 и -1-4 в кислых растворах представлены аквакатионами М (водн), М (водн) и М (водн), подвергающимися гидролизу в соответствии с зарядом и радиусом иона. В частности, константы равновесий [c.384]

Расчеты оправдались. Благодаря неодинаковой прочности сцепления различных ионов с катионитом, в первых каплях элюента, выходящ,его из колонки, содержался только самый тяжелый элемент смеси, в последующ,пх — второй, чуть более легкий, и так до последнего, самого легкого. Чтобы элементы снова не смешались, каждую каплю раствора принимали на отдельный платиновый диск и тут же отправляли в другое помещение, где с помощью специальных приборов определяли радиоактивные свойства элемента, принесенного в этой капле. Если по химическим свойствам актиноиды — почти двойники, то по радиоактивным они вполне индивидуальны. [c.435]

Для определенного окислительного состояния любого актиноида известно лишь небольшое количество водных растворов, из которых данный ион эффективно экстрагируется. [c.258]

Трехвалентные ионы чаще всего экстрагируют из 1 М раствора молочной кислоты В присутствии ДТПА (0,05 моль/л) лантаноиды и актиноиды образуют различные по устойчивости комплексы. Актиноиды реэкстрагируются в водную фазу, а лантаноиды остаются В органической фазе. При экстракции из раствора с pH 2,8 факторы группового разделения составляют около 60. [c.288]

Катионы образуются с зарядами 1" , 2 и 3 . Катионы с зарядом 4+ образуют ограниченное число элементов (Th , Се + и некоторые актиноиды). Катионы с валентностью выше четырех в растворах не существуют. Все элементы главных подгрупп I, II и III групп периодической системы, за исключением индия и таллия, образуют только катионы с максимальной для данных групп валентностью . Индий, таллий и все элементы побочных подгрупп образуют как ионы с максимальной, так и с меньшей валентностью. [c.152]

Химические свойства трехзарядных ионов актиноидов подобны свойствам трехзарядных ионов лантаноидов. Так, фториды осаждаются из растворов разбавленной азотной кислоты. Поскольку ионные радиусы обоих рядов элементов сравнимы, то наблюдается заметное сходство в образовании комплексных ионов, таких, как цитраты, а также в величинах констант комплексообразования. Разделение трехзарядных ионов лантаноидов и актиноидов на группы и их отделение друг от друга требует использования методов ионообменной хроматографии (разд. 26,2). [c.539]

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]

Катионы 3-й аналитической группы осаждаются в щелочной среде сульфидом аммония при pH 9 в присутствии буферного раствора — смеси гидроокиси и хлорида аммония. 3-ю группу делят на две подгруппы 1) подгруппу катионов, образующих гидроокиси, и 2) подгруппу катионов, образующих сульфиды. Гидроокиси металлов получаются из сульфидов в том случае, когда растворимость гидроокиси меньше, чем растворимость сульфида данного металла. В подгруппе катионов, образующих гидроокиси, ясно заметно влияние диагонального направления в системе Менделеева. По диагоналям расположены элементы, выделяющиеся в этих условиях в виде гидроокисей а) бериллия, алюминия, титана, ниобия б) скандия, циркония, тантала, урана (VI) в) иттрия, гафния, лантана, тория вследствие сходства в свойствах с лантаном и актинием вместе с гидроокисями указанных металлов выпадают также все лантаноиды и актиноиды. Может выпасть и гидроокись магния в отсутствие иона ЫН . Выпадение в этой же подгруппе гидроокиси хрома, Сг(ОН)з, объясняется существованием электронной конфигурации. .. ёЧзК По этой же причине медь с электронной конфигурацией. .. За 1"451 попадает не в 3-ю, а в 4-ю аналитическую группу, образуя сульфид Сы5, не растворимый в кислой среде. Появление внешнего подуровня наблюдается через четыре элемента калий 5, кальций скандий s титан s ванадий хром 5 марганец s железо s кобальт 5% никель 5% медь цинк 5 Поведение ионов ванадия и марганца отличается от поведения хрома, поведение никеля и цинка — от поведения меди. [c.28]

Для соединений актиноидов чрезвычайно характера ны реакции диспропорционирования. Например, ион пятивалентного плутония РиОг в водном растворе дис-лропордионирует на ионы трехвалентного и шестивалентного плутония [c.452]

Трансурановые элементы (заурановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в периодической системе Д. И. Менделеева. Атомные номера 93. Большинство известных трансурановых элементов (93—103) принадлежит к числу актиноидов. Все изотопы их имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому Т. э. практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Ри, п. н. 94), америция (Ага, п. н. 95), кюрия (Сга, п. н. 96), берклия (Вк, п. н. 97), калифорния( f, п. н. 98), эйнштейния (Es, п. н. 99), фермия (Рш, п.н. 100), менделевия (Md, п. н. 101), нобелия (No, п. н. 102), лоуренсия (Lr, п. н. 103) и курчатовия (Ки, п. н. 104). Так же получены Т. э.с порядковым номером 105— 106. Более или менее полно изучены химические свойства Т. э. Криста.члографи-ческне исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств Т. э. показали, что элементы с п. н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее применение нашел Ри как ядерное горючее. [c.138]

Благодаря близости энергий 5/-, Ы-, Is- и 7 э-оболочек химия актиноидов значительно сложнее химии преимущественио ионных трехвалентных лантаноидов. Общей для всех актиноидов является степень окисления III, однако для тория она наблюдается только в твердом состоянии и для Ра вообще не существенна. За этим исключением свойства 4/- и 5/-элемен-тов в степени окисления III сходны это касается и нх химических свойств в водных растворах, и структур соединений в твердом состоянии так, трифториды АсРз и UFa — СтРз от- [c.410]

Кислородсодержащие экстрагенты, имеющие кислотные группы, часто называют жидкими катионообменниками. Из широко распространенных кислотных экстрагентов наибольшей селективностью при экстракции катионных форм элементов обладают фосфорорганические кислоты. Существенные различия в экстрагируемости в данном случае проявляются как для катионов с различной величиной заряда, так и для катионов, отличающихся только размерами ионных радиусов. Например, типичный экстрагент этого класса ди-2-этилгексилортофософорная кислота (Д2ЭГФК) обеспечивает возможность разделения таких близких по химическим свойствам элементов, как лантаноиды и актиноиды. Среднее значение для соседней пары этих элементов превышает 2. Селективность экстракции карбоновыми кислотами значительно ниже, поэтому в общем случае их применение более оправдано для суммарного концентрирования катионных форм элементов, чем для их разделения. Подробные сведения о кислотных экстрагентах и их свойствах можно найти в работе [39]. Данные по экстракции элементов из солянокислых растворов Д2ЭГФК приведены в [1]. [c.161]

Уран пе очень типичный актиноид, известно пять его валентных состояний — от 2+ до 6+. Некоторые соединения урана имеют характерную окраску. Так, растворы трехвалентиого урана — красного цвета, четырехвалент-ного — зеленого, а шестивалентный уран — он существует в форме уранил-иона (иОа) — окрашивает растворы в желтый цвет... Тот факт, что шестивалентный уран образует соединения со многими органическими комплексо-образователями, оказался очень важным для технологии извлечения элемента № 92. [c.361]

Если в электролизе при постоянном наложенном напряжении или при постоянной силе тока использовать ртутный катод, то можно выполнить несколько успешных определений. Такой же прием можно использовать в качестве метода разделения, предшествующего какому-либо другому виду физического или химического измерения. В связи с необычайно высоким активационным, сверхпотенциалом для выделения газообразного водорода на ртути (см. табл. 12-1) восстановление иона водорода в 1 F хлористоводородной или хлорной кислоте не начинается до тех пор, пока потенциал ртутного катода не достигнет приблизительно —1,0 В относительно НВЭ. Поэтому в 1 кислом растворе все ионы металлов, за исключением алюминия(П1), урана(III), титана(III), ванадия (II), молибдена(III), вольфрама(III), трехзарядных катионов лантаноидов и актиноидов и ионов щелочноземельных и щелочных металлов, восстанавливаются до элементного состояния и растворяются в ртути. Марганец(П), который даже при —1,0 В заметно не восстанавливается, при соответствующих условиях может отлагаться в виде металла на ртути. [c.417]

Состояние окисления+4 наиболее типично для тория и плу10ния, а также проявляется у протактиния, урана, нептуния, америция, кюрия. В химическом отношении актиноиды (+4) сходны друг с другом и с церием (+4), а также с d -элементами IV группы (подгруппа титана). Основное отличие актиноидов (+4) друг от друга связано с актиноидным сжатие.м (постепенны.м уменьшением ра,пиусов ионов М " от 0,99А" у Th до 0,89А° у Ап). Оксиды (+4) практически в во.де не растворяются и с ней хи.мически не взаимодействуют. Практически и ие растворяются в разбавленных кислотах. Со щелочами не взаимодействуют даже при сплавленни. Гидроксиды М(0Н)4 проявляют довольно слабо выраженные основные свойства. Получают их по обменным реакциям. [c.128]

Актиноиды, особенно уран(VI),, цирконий и гафний, хорошо извлекаются из растворов азотной и соляной кислот, но из растворов серной кислоты экстрагируются с довольно низкими коэффициентами распределения. Металлы, образующие в высших валентных состошиях оксо-ионы, хорошо извлекаются из любых сред, в то время как лантаноиды ТБФ экстрагируются плохо. Влияние состава водной фазы особенно вел иш при экстракции из солянокислых растворов. В этих условиях золото, железо(III), галлий, индий и таллий извлекаются с образованием тетрахлорокомплекс-ных кислот и имеют при этом высокие коэффициенты распределения. [c.139]

Триалкилфосфаты (КО)зРО, например трибутилфосфат (ТБФ), и триалкилфосфиноксиды КзРО, например триоктилфосфиноксид (ТОФО), являются типичными экстрагентами класса II, Они используются для экстракции актиноидов главным образом из растворов азотной кислоты. Растворимость ТБФ составляет 0,38 г/л в воде и 0,16 г/л в 5 М НМОз. В экстрагируемых комплексах с общей формулой МХ -5т (т — число молекул экстрагента, связанных с солью металла МХ ) экстрагент координирован непосредственно к центральному иону металла и, следовательно, дополняет его координационную сферу. Типичные соединения такого класса U02(N0з)2 TБФ)2, Ри(ЫОз)4-(ТБФ)2, Am(NOз)s (ТБФ)з. [c.256]

При окислении иона Агп + в слабо щелочной среде можно получить 5-валентный америций в виде иона АтО . В сильно кислых растворах желтый ион АтО +распадается на Ат + и желто-коричневый ион б-валентного америция АтО 2+. Последний образуется также при окислении кислых растворов АтОз" " или при действии на Ат + некоторых сильных окислителей. Как АтО , так и 24>АтО + в водных растворах энергично восстанавливаются под действием собственного силь. иого а-излучения. Металлический америций гораздо более электрополо жителен, чем уран, нептуний или плутоний, и может быть получен толь-ко прн действии сильных восстановителей на его безводные соедине ния при высокой температуре. Наилучшие восстановители — барий н лантаи. Подобно другим актиноидам, америций энергично реагирует с газообразным водородом. [c.633]

Атомный номер 101, атомная масса 258 а. е. м. Электронное строение внешних оболочек изолированного атома б/ бв бр бй . Ионный радиус М(1 + 0,096 нм. Потенциалы ионизации I (эВ) 6,4 12,0 23,1. Как и другие тяжелые актиноиды, менделевий способен в растворах проявлять степень окисления +3. Кроме того известны степени окисления -f2 и -Ь1. Стабильных изотопов ие имеет. Известны изотопы с массовыми числами 252, 254 и 258. Наиболее устойчив а-радиоактив-ный нзотоп 25 М(1, период полураспада которого 55 сут. [c.637]

Химические свойства фермия изучены на индикаторных количествах. В водных растворах фермий образует только положительный трехзарядный катион. Персульфат аммония не окисляет фермий. Он является химическим аналогом своих актиноидных пред-шественников. При хроматографировании фермий вымывается с колонки в полном соответствии с поведением всех остальных актиноидных элементов. Он вымывается лактатом, а-оксиизобутиратом аммония или соляной кислотой перед эйнштейнием. Следовательно, с соляной кислотой, лактатом и а-оксиизобутиратом он образует более прочные комплексные ионы, чем лантаноиды и актиноиды с меньшим порядковым номером. Фермий образует комплексные соединения также с алкилфосфорными кислотами, причем с помощью этого комплексообразователя он может быть отделен от Ат, Ст и СГ электрофорезом на бумаге. С ТБФ образует комплекс, который позволяет в азотнокислой среде разделять лантаноиды и актиноиды. [c.412]

Рис. 15.5. Кривые вымывания трехзарядных ионов лантаноидов (верхние кривые) и соответствующих им гомологов актиноидов (нижние кривые) с катионообменной смолы раствором а-оксиизобутирата аммония. Предсказанные положения кривых вымывания элементов с порядковыми номерами 102 и 103 обозначены пунктирными линиями (внизу).

Устойчивость состояний окисления. Ряд устойчивости ионов актиноидов имеет следующий вид иОз >МрОа >Ри02 >Ат02 Am +>Pu + >Np +, и +. Поэтому, подбирая подходящий окислитель или восстановитель, можно получить в растворе эти элементы в разных состояниях окисления, а затем разделить их осаждением или экстракцией растворителями. Так, можно окислить плутоний до РиОз , в то время как америций остается в виде Ат +. Америций можно затем отделить, осадив его в виде АтРз, а плутоний экстрагировать подходящим растворителем. [c.544]

Циклическая экстракция трибутилфосфатом. Коэффициенты экстракции некоторых ионов актиноидов из 6 н. растворов азотной кислоты в 30%-ный раствор трибутилфосфата (ТБФ) в керосине составляют ряд Pu +>PuOa Np + > iNp02>Pu + UO >iNpO >PuG . Коэффициенты экстракции ионов М + из 6М кислоты очень малы, но из 16 М соляной или азотной кислоты степень экстракции возрастает и увеличивается в порядке Np[c.546]

Ионы актиноидов обычно разделяют, применяя Цитратныи раствор или подобный ему элюент. Некоторые типичные кривые элюирования, на которых указано также относительное положение соответствующих лантаноидов, приведены на рис. 27.3. Отметим, что наблюдается четкое сходство в порядке расположения соответствующих элементов двух рядов Наблюдается отчетливый разрыв между гадолинием и тербием, как и между кюрйём и бёрклием, что можно объяснить небольшими изменениями ионных [c.547]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология