Лантаноиды степени окисления

Поскольку у лантаноидов валентными в основном являются 5 1б5 -электроны, их устойчивая степень окисления равна +3. Однако элементы, примыкающие к лантану (4/ ), гадолинию (4/ ) и лютецию (4/1 ), имеют переменные степени окисления. Так, для церия (4/ 6 ) [c.549]

Чем обусловлено весьма значительное сходство химических свойств лантаноидов Какие из них могут проявлять дополнительные степени окисления и какие [c.195]

Внутренние переходные металлы. Лантаноиды и актиноиды образуют ряды переходных металлов иного типа, в которых соседние элементы обладают очень сходными свойствами. Для всех лантаноидов и актиноидов в их соединениях обычно проявляется степень окисления 3. Однако возможны и другие степени окисления, которые иногда являются более характерными для отдельных элементов (например, Еи , Се и и ). [c.419]

К редкоземельным металлам относятся элементы скандий, иттрий и лантан, а также элементы от церия до лютеция. По-след-ние называют лантаноидами . Главная степень окисления всех редкоземельных металлов -+-3. Церий, празеодим и тербий относительно легко приобретают степень окисления +4, а евро-лий, иттербий и самарий +2. [c.607]

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]

Соединения четырехвалентных лантаноидов. Степень окисления IV достоверно установлена только для Се, Рг и ТЬ, хотя описаны синтезы комплексных фторидов, содержащих Nd(IV) и Dy(IV). Из ионов лантаноидов М + устойчив в водных растворах только Се +, и, вероятно, он всегда присутствует в комплексах примером может служить нитратный комплекс в (ЫН4)2[Се(ЫОз)б] (разд. 18.8.7). Известны только следующие твердофазные бинарные соединения этих элементов с данной степенью окисления [c.408]

Актиноиды сходны с лантаноидами и по однотипности их соединений в основной степени окисления +3, и по ряду физических и химических свойств. Однако между актиноидами и лантаноидами имеются и существенные различия. Наряду с распространенной степенью окисления +3 для актиноидов характерно проявление переменных степеней окисления +2, +4, +6, +7. [c.360]

Приведенные сведения по химии элементов подразделены на основной текст и дополнений. Элементы рассматриваются в соответствии с подгруппами периодической системы (длиннопериодный вариант), причем сначала описаны главные подгруппы (5- и р-элементы), затем побочные ( -элементы, в порядке возрастания числа -электронов). В конце книги кратко изложена химия лантаноидов и актиноидов. В дополнениях вещества классифицированы по степеням окисления пи. В тех случаях, когда определить м) затруднительно, ее обычно считают нулевой. [c.295]

Металлы с достраивающимися /-слоями образуют две группы очень похожих между собой элементов — лантаноидов и актиноидов. Каждое семейство /-элементов состоит из четырнадцати элементов. Лантаноиды (4/-элементы) называют редкоземельными элементами из-за малой их распространенности и рассеянности в природе. В химическом отношении они чрезвычайно похожи и могут быть разделены с очень большим трудом. Типичная степень окисления равна +3. По химическим свойствам и активности лантаноиды близки к щелочноземельным металлам. Среди актиноидов (5/-эле- [c.141]

Крупные многозарядные ионы редкоземельных элементов в кристаллах сложных оксидов приводят к высоким (8 и более) координационным числам лантаноидов. Это в свою очередь обусловливает уникальные возможности стабилизации сложных кристаллических структур и аномально высоких степеней окисления других металлических компонентов, например меди -[- 3. Не случайно, что именно на основе лантаноидов и иттрия создана высокотемпературная сверхпроводящая оксидная керамика. [c.153]

СТОЯНИЙ исходных -оболочек пря переходе от свободного атома к твердой фазе могут служить нецелочисленные магнитные моменты атомов, различия в величине моментов изолированных атомов у ферро- и антиферромагнитных -металлов (Ре, Со, Ы1, Сг, Мп), а также аномально высокие значения удельной теплоемкости электронов у -металлов. В то же время, если как у лантаноидов происходит экранирование внутренних 4 /-орбиталей электронами с более высокими энергиями (5s 5p ), часто можно наблюдать идеальное поведение атомов. Например, лантаноиды в степени окисления +3 ведут себя и в кристалле ак свободные ионы. [c.581]

Перечислите возможные степени окисления лантаноидов. В этой связи дайте критическую оценку часто встречающемуся утверждению, что стремление к / -, Р- и f -конфигурациям является единственной причиной проявления степеней окисления, отличных от -t-3. [c.608]

Какие степени окисления проявляют в своих соединениях лантаноиды и актиноиды Чем объясняется различие [c.252]

Составьте электронные конфигурации для атомов следующих элементов И1Б группы а) лантана, гадолиния и лютеция в нулевой степени окисления, б) церия и неодима в степени ( + И1), в) церия в степени окисления (+IV). Почему все лантаноиды(И1) обнаруживают большое сходство в химических свойствах [c.129]

Электроны заполняют 4/-, а не 5(/-подуровень потому, что в этом случае атом обладает меньшей энергией. Однако разница в энергиях 4/- и 5с(-состояний очень мала. Благодаря этому один из 4/-электронов (а в некоторых случаях, например, у церия, два 4/-электрона) легко возбуждается, переходя на 5й-подуровень, и становится, таким образом, валентным электроном. Поэтому в большинстве своих соединений лантаноиды имеют степень окисления -1-3, а не +2. Это обстоятельство объясняет близость свойст лантаноидов к свойствам элементов подгруппы скандия. [c.500]

Характерные положительные степени окисления лантаноидов следующие [c.501]

Сведения о токсичности многих d-элементов неупорядоченны. Токсическое действие ртути связано с ее атомарным и двухвалентным состояниями. В биологических системах лантаноиды встречаются только в степени окисления -ЬЗ. Близость ионных радиусов и Са приводит к замещению кальция гадолинием. Растения не акку- [c.602]

Как отмечалось, степень окисления лантаноидов в соединениях преимущественно равна -)-3. Известны соединения церия (IV), празеодима (IV), тербия (IV), самария (II), европия (II), тулия (II) и иттербия (II). [c.66]

Лантаноиды по характеру заполнения 4/-орбиталей можно подразделить на два подсемейства. Первые семь элементов (Се, Рг, Ыс1, Рт, 5т, Ей, Сс1), у которых в соответствии с правилом Хунда /-орбитали заполняются по одному электрону, составляют подсемейство церия. Остальные семь элементов (ТЬ, Оу, Но, Ег, Тш, УЬ, Ей), у которых, 4/-орбиталь заполняется по второму электрону, составляют подсемейство тербия. Так как внутренние й- и /-подуровни энергетически близки, в валентной связи участвуют фактически 5 б5--электроны. Для лантаноидов наиболее характерной является степень окисления -Ь3. [c.81]

Кроме того, соблюдается правило особой устойчивости незаполненного, наполовину заполненного и полностью заполненного подуровня. Это позволяет объяснить существование у лантаноидов кроме степени окисления 3 других степеней окисления. Особенностью этих элементов является большее сходство их химических свойств по сравнению с элементами других классов. [c.105]

Как можно было ожидать, аналогичное уменьшение размера ато MOB и ионов происходит и во втором внутреннем переходном ряду, оно было названо актиноидным сжатием (табл. 4-6). Вследствие того что актиноиды проявляют различные степени окисления, их. химическое разделение провести легче, чем в ряду лантаноидов [c.116]

Строение валентного уровня одинаково у лантана и у лютеция (5й/ б52), для остальных элементов возможно, в принципе, участие электронов /-подуровня в образовании химических связей. Этим объясняется разнообразие степеней окисления у некоторых лантаноидов, хотя преобладающая степень окисления ( + 111). У элементов седьмого периода — актиния и лоуренсия (резерфордия) валентные электронные уровни одинаковы (6 75 ) для всех остальных элементов возможно участие электронов /-подуровня в образовании химических связей. Отсюда вытекает возможность проявления этими элементами нескольких степеней окисления, однако групповая степень окисления ( + 111) остается характерной для всех элементов. [c.231]

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]

Ярко выраженная поливалентность актиноидов отражает специфику электронного строения их атомов — близость энергетических состояний 5/-, 6d-, 7s- и 7р-подуровней, большую пространственную протяженность 5/-орбиталей по сравнению с 4/-и меньшую эф( )ективность экранирования внешних электронов. Только по мере заполнения 5/-орбиталей электронные конфигурации атомов несколько стабилизируются и элементы подсемейства берклия (Вк—Lr) проявляют более устойчивые низкие степени окисления +3 и +2. Для тория, протактиния и урана преобладают степени окисления -f4, -f5 и +6 соответственно, поэтому соединения этих элементов до некоторой степени напоминают соединения гафния, тантала и вольфрама. В настоящее время принадлежность их к семейству /-элементов (актиноидов) не вызывает сомнений. U, Np, Pu и Ат образуют группу уранидов, аналогично подгруппе церия в ряду лантаноидов, а элементы Ст—Lr образуют группу кюридов. [c.360]

Актиноиды проявляют различную степень окисления от +2 до +6. С увеличением порядкового номера характерная степень окисления вначале повышается от +4 до +6, а затем становится характерной +3, как и у лантаноидов. [c.84]

Для лантаноидов характерна степень окисления -[-3. Но Се, Рг, ТЬ и Оу в некоторых соединениях проявляют степень окисления +4, так как кроме двух электронов с внешнего -подуровня отдают с 4/-подуровня еще два электрона. Следовательно, /-электроны 4-го квантового уровня у них являются лабильными. [c.109]

Пользуясь справочной и учебной литературой, перечислите лантаноиды, которые в соединениях проявляют а) степень окисления ( + И), б) степень окисления (- -1V). Приведите примеры соединений охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства соединений лантаноидов (И) и (IV). [c.129]

Начиная с церия (группа лантаноидов) происходит постепенное заполнение электронами глубоколежащего 4/-уровня, хорошо экранированного наружными электронными оболочками. В нормальном состоянии у большинства ионов РЗЭ нет 5й-электронов. Однако характерная для всего семейства лантаноидов степень окисления -1-3 основана на способности их атомов приобретать электронную структуру или возникающую благодаря легко осуществляющемуся переходу одного или двух электронов с уровня 4/ на уровень Бй. [c.162]

Группа актиноидов несомненно аналогична группе лантаноидов. Исходя из электронного строения атомов, каждому лантаноиду отвечает его электронный аналог — актиноид. Это соответствие не строгое, и, конечно, празеодим и протактиний, неодим и уран, прометий и нептуний, самарий и плутоний, европий и америций не являются полными химическими аналогами. Естественно, что оболочка 5/ более лабильна, чем 4/, благодаря этому для актиноидов возможно образование соединений с более выср кой, чем у лантаноидов, степенью окисления. [c.430]

К Sf-элементам — актиноидам — относятся 14 элементов, у которых идет достройка 5/-орбитали. Торий и уран давно известны и сравнительно широко распространены в природе. Большинство других актиноидов получают либо искусственным путем при ядерпых реакциях, либо в результате радиоактивного распада. По химическим свойствам актиноиды делятся на две подгруппы легкие и тяжелые . По химическим свойствам тяжелые актиноиды аналогичны лантаноидам. Степень окисления актиноидов в основном определяют 75 6с -электроны. Уран, нептуний, плутоний, америций имеют основные степени окисления +4, +5, и +6, и только эти ионы определяют методами прямой кулонометрии. Разработаны методики анализа ППК сплавов U—А1 [214], урановых стандартов [215], урано-нептуниевых сплавов [216], растворов нитрата урана [217], оксидов урана [218, 219], смесей ТЬОг и UO2, топлива для ядерных реакторов [220—225, 231]. Во всех случаях после химического растворения образца предварительно электролитически восстанавливают до на ртутном или платиновом электроде. [c.66]

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]

В энергиях 4[- и 5 -состояний очень мала. Благодаря этому одии из 4/-электронов (а в некоторых случаях, например, у церия, два 4/-электрона) легко возбуждается, переходя иа 5 -подуровень, и сгановится, таким образом, валентным электроном. Поэтому в большинстве своих соединений лантаноиды имеют степень окисленности +3, а не +2. Это обстоятельство объясняет близость свойств лантаноидов к свойствам элементов подгруппы скандия. [c.642]

Как И В случае лантаноидов, у элементов семейства актиноидов происходит заполнение третьего снаружи электронного слоя (подуровня 5/) строение же наружного и, как правило, предшествующего электронных слоев остается неизменным. Это служит причиной близости химических свойств актиноидов. Однако различие в энергетическом состоянии электронов, занимающих 5/- и 6 /-под-.уровни в атомах актиноидов, еще меньше, чем соответствующая разность энергий в атомах лантаноидов. Поэтому у первых членов семейства актиноидов 5/-электроны легко переходят на подуровень и могут принимать участие в образовании химических связей. В результате от тория до урана наиболее характерная степень окисленности элементов возрастает от - -А до +6. При дальнейшем продвижении по ряду актиноидов происходит энергетическая стабилизация 5/-С0СТ0ЯНИЯ, а возбуждение электронов на 6 -подуро-вень требует большей затраты энергии. Вследствие этого от урана до кюрия наиболее характерная степень окисленности элементов понижается от +6 до (хотя для нептуния и плутония получены соединения со степенью окисленности этих элементов и 4-7). Берклий и следующие за ним элементы во всех своих соединениях находятся в степени окисленности +3. [c.644]

В атомах актиноидов 5/-эле1строны являются более внешними , чем 4/ -элек-1 троны в атомах лантаноидов, их энергии сопоставимы с энергиями 6 -элe,ктpo- нов. Поэтому 5/-электроны атомов актиноидов во многих случаях участвуют в образовании связей (наряду с ( - и Ух-электронами). Отсюда значительное от- личие актиноидов друг от друга и проявление ими высоких степеней окисления (до 4-7). [c.496]

Ионы актиноидов обладают несколько большим размером, чем соответствующие им ионы лантаноидов. С этим связана меньшая энергия связи 5/-элек-тронов актиноидов по сравнению с 4/-электронами лантаноидов и, следовательно, более легкий переход актиноидов в состояние с большей степенью окисления. [c.51]

Вследствие особой близости Ы- и 5/-состояний элементы подсемейства тория (ТН — Ст) выступают как /- и как -элементы и проявляют переменные степени окисления (табл. 58). По мере заполнения 5/-ор-биталей электронные конфигурации атомов стабилизируются и переход б -электронов в 5/-состояние становится все более затрудненным. Поэтому элементы подсемейства берклия (Вк — Ьг) ведут себя как типичные /-элементы и по свойствам близки к лантаноидам. [c.557]

В третьей побочной подгруппе различия в свойствах лантана и лантаноидов, с одной стороны, и актиния и актиноидов, с другой, в основном, обусловлены релятивистскими эффектами. Первые три энергии ионизации Ас выше, чем соответствующие энергии Ьа, хотя до лантана сверху вниз в подгруппе энергии ионизации уменьшаются. Лантаноиды образуют, в основном, тригалогениды (исключение составляют Се, Рг, ТЬ, которые также образуют тетрафториды). Для актинидов же типично большее разнообразие с образованием тетра-, пента- и гексагалогенидов. Это иллюстрирует хорошо известное в неорганической химии правило, что из двух элементов побочной подгруппы более тяжелый проявляет большую валентность. Объяснение этого правила с позиции влияния релятивистских эффектов заключается в том, что релятивистское расширение - или /-подоболочки облегчает удаление с нее электронов (проявляются более высокие степени окисления). [c.87]

ЦЕРИЙ ( erium, от названия астероида Церис) Се — химический элемент П1 группы 6-го периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева, относится к лантаноидам, п. н. 58, ат. м. 140,12. Природный Ц. состоит из 3 стабильных изотопов, известны около 15 радиоактивных изотопов. Открыт Ц. в 1803 г. Берцелиусом и Хизингером и независимо от них Клапротом. Основным сырьем для получения Ц. является минерал монацит. Ц.— мягкий металл серого цвета, т. пл. 804 С. Химически активен. В соединениях проявляет степень окисления +3 и +4, чем и отличается от других редкоземельных элементов. Ц. применяют в производстве высокоплас-тичных и термостойких сплавов, для изготовления стекла, не темнеющего под действием радиоактивного излучения, для дуговых электродов, кремней зажигалок и др. Соли Ц. (IV) — сильные окислители, используются в аналитической химии для определения различных восстановителей. [c.283]

Общая характеристика. Внешняя электронная конфигурация атомов лантаноидов может быть представлена формулой 4/"5s 5p 5d 6s где п изменяется от О до 14, а т может принимать только два значения О и 1-. Для описания электронной конфигурации лантаноида достаточно указать лишь число 4/- и 5 -электронов, число же остальных электронов остается без изменения. Электронные подуровни 4/ и Ьё, довольно близки гю энергии и при известных условиях может происходить взаимный переход электронов. Основная степень окисления +3 в редкоземельном ряду осуществляется за счет двух электронов б5, одного 5й для 0с1 и Ьи и одного 4/-элект-рона для остальных лантаноидов. Значительно реже некоторые из них могут проявлять степени окисления +2 и +4. При этом наблюдается внутренняя периодичность в изменении степеней окисления (см. 4.4). В целом у атомов лантаноидов с увеличением порядкового номера проявляется общая тенденция, состоящая в замене конфигураций типа 4/ 5d конфигурациями типа 4/ 5й . Для последних членов ряда лантаноидов большая прочность связи 4/- по сравнению с 5й -эл8ктронами проявляется особенно отчетливо. У ионизированных атомов тенденция эта проявляется сильнее, чем у нейтральных атомов. Все лантаноиды образуют устойчивые ионы Э " , однако шесть из них могут проявлять и другие степени окисления +4 (Се, Рг, ТЬ) и +2 (5т, Ей, УЬ). Электронные конфигурации ионов можно представить общей формулой 4/"55 5р . Электроны 5s 5/7 экранируют 4/-электроны от влияния внешних полей, поэтому поведение ионов лантаноидов во многих отношениях напоминает поведение других ионов с внешней оболочкой благородных газов. [c.358]

В атомах актиноидов 5/-электроны являютса более внешними , чем 4/-электроны в атомах лантаноидов, их энергии сопоставимы с энергиями 6 -электроиов. Поэтому 5/-электроны атомов актиноидов могут участвовать а образовании химических связей (нараду с 6(1- и 7х-электронами). Отсюда значительное отличие актиноидов друг от друга и проавление ими аысоких степеней окисления (до +7). [c.569]

I. Характерные степени окисления и важнейшие соединения. Для лантаноидов характерна одна степень окиспения -3. В этой закономерности имеется два важных исключения кроме Се устойчиво состояние Се (конфигурация атома благородного газа), для Ей и УЬ более характерна степень окисления +2 (конфигурации /7 и /14), хотя известно много веществ, содержащих Еи и Из соединений лантяноилов наиболее применимы оксиды, нитраты, сульфаты. [c.570]

Элементы семейства лантаноидов чрезвычайно похожи друг на друга по свойствам. Для них наиболее характерна степень окисления +3, для Се также и +А. Гидроксиды лантаноидов Э(ОН)з, как правило, неамфотерны их Основные свойства ослабевают от Се к Ьи это связано с уменьшением радиусов ионов (лантаноидное сжатие). Так как гсе < Гсен, то основные свойства у Се(ОН)4 должны проявляться слабее, чем у Се(ОН)з. Действительно, Се(0Н)4 является основанием со слабо выраженными амфотерными свойствами. [c.92]

Галидами называют соединения галогенов с металлами и неметаллами, в которых степень окисления галогенов равна —1. Тип химической связи, структура и свойства галидов зависят от химической природы как галогена, так и элемента, непосредственно с ним соединенного. Галиды щелочных металлов (за исключением — Г), щелочноземельных металлов (за исключением Ве — Г), большинства лантаноидов и некоторых актиноидов относятся к ионным соединениям. В галидах неметаллов и переходные металлов смешанные ионноковалентные связи. Галиды щелочных и щелочноземельных металлов — кристаллические вещества, не подвергающие-" ся гидролизу, так как представляют собой соли сильных кислот и сильных оснований. Галиды получают непосредственным д взаимодействием галогенов с металлом. [c.242]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология