Редкоземельные элементы электронная конфигурация

В атомах редкоземельных элементов (РЗЭ) 4/-электроны свя-)аны прочнее 5 -электронов, нормальные конфигурации имеют вид 4/ 6х . Только Се, Рг, 0с1 и ТЬ содержат один электрон 5 . В атомах актинидов -электрон успешно конкурирует с /-электронами. Последние связаны менее прочно, нормальные конфигурации для некоторых элементов содержат а не /-электроны (Ас, ТН). [c.224]

Как известно, Менделеев на основании своего закона, предсказал свойства ряда еще не открытых в его время элементов. Квантовая теория не только объясняет метод Менделеева, но позволяет более точно предсказать свойства элементов. Так, элемент с порядковым номером 72 не был известен до 1923 г. Предполагалось, что он должен быть редкоземельным. Однако Бор на основании квантовой теории показал, что группа редкоземельных элементов должна заканчиваться элементом с порядковым номером 71, лютецием, так как у лютеция полностью заполняется 4/-подуровень. Бор показал, что неизвестный элемент с порядковым номером 72 должен иметь электронную конфигурацию, сходную с электронной конфигурацией циркония 2г. [c.62]

Элементы побочной подгруппы III группы периодической системы № 58—71 называются лантаноидами (общий символ Ln). Наряду с этим употребляют название — редкоземельные элементы (РЗЭ). Сюда же иногда присоединяют скандий и иттрий, хотя они имеют другое электронное строение. Скандий описан в I гл. Иттрий рассмотрим вместе с лантаноидами. Электронные конфигурации нейтральных атомов показаны в табл. 13 [1]. [c.46]

Электронные конфигурации, основные термы, валентности и ионные радиусы редкоземельных элементов, скандия и иттрия [c.576]

Н. X. Д. Бор заложил основы первой физической теории периодической системы элементов, в которой связал периодичность свойств элемептов с формированием электронных конфигураций атомов по мере увеличения заряда ядра. Применил два квантовых числа—п и к. Обосновал подразделение групп периодической системы на главные и побочные. Впервые объяснил подобие свойств редкоземельных элементов. [c.669]

Элементы с незаполненными /-оболочками. Основные конфигурации, содержащие /-оптические электроны, имеют в шестом периоде лантаниды Се, Рг, N(1, Рт, 8т, Ей, Ос1, ТЬ, Оу, Но, Ег, Ти, Ь, и в седьмом периоде актиниды Ас, ТЬ, Ра, и, Кр, Ри, Ат, Ст, Вк, а. Хотя основные конфигурации лантана (5 65 ) и актиния (6 7з ) и не содержат /-электронов, эти элементы принято рассматривать вместе с остальными редкоземельными элементами. [c.78]

Но как объяснить легкую восстанавливаемость Gd до двухвалентного состояния Как этот факт может уживаться с особой устойчивостью структуры иона Gd " Клемм отбрасывает старую мысль о предпочтительности конфигурации ТЬ ". Выдвигается новая гипотеза. Для редкоземельных элементов энергетические положения 4/-, 5d и 6б-уровней различаются в небольшой степени. Поэтому при образовании Ме третий валентный электрон может включиться в любой из них. У Sm , Eu " и Yb этот третий электрон находится на 4/-уровне, поскольку для названных ионов доказано правило Косселя. Относительно двухвалентных ионов других лантаноидов ясности пока нет, и сделать количественную оценку прочности связи 4/-электронов по сравнению с 5d-и бх-электронами еще нельзя. Поэтому Клемм обращается в другие области. Он предполагает, что легкая восстанавливаемость Gd до Gd объясняется очень малыми значениями энергии гидратации и энергии решетки соединений трехвалентного гадолиния. Но малые величины этих энергий являются следствием изменения ионных радиусов. Между тем изменение ионных радиусов находится в согласии с систематикой Клемма. Следовательно, хорошая восстанавливаемость Gd не противоречит ей. [c.118]

Обратимся теперь к спектральным исследованиям. На основании предсказаний Хунда высказывалась мысль, что электронные конфигурации трех наружных оболочек нейтральных атомов редкоземельных элементов могут быть записаны как 4/" 5с1 6 , где п монотонно изменяется от 1 (у церия) до 14 (у лютеция). На деле же оказалось, что лантаноиды, как правило, в основных состояниях иметь 5й-электроны не должны. В табл. 21 представлены электронные конфигурации редкоземельных элементов с точки зрения современных данных. [c.186]

Появление 5с -электрона у гадолиния энергетически выгоднее, чем восьмого 4/-электрона. Поэтому структура гадолиния в действительности оказывается второй (после лантана) предпочтительной конфигурацией в семействе редкоземельных элементов. Существование 5с -электрона у тербия пока спорно. Заполнение 4/-уровня завершается у иттербия, и в нем мы видим полную аналогию с европием. У лютеция снова появляется 5сг -электрон, что также обусловливает предпочтительность его электронной структуры. [c.187]

Какие редкоземельные элементы проявляют отклонения от обычной валентности Н-3 Укажите электронные конфигурации их атомов. [c.533]

В настоящее время актиний рассматривается как первый член новой группы природных элементов, включающей все известные сейчас трансурановые элементы, подобно тому как лантан считается химиками первым членом группы редкоземельных элементов (лантанидов) (см. разд. 17, стр. 192). Для электронной конфигурации этой группы характерно наличие 5/-электронов и 6й -электронов. [c.173]

Мы рассмотрим системы, в которых ион редкоземельного элемента заменяет другие ионы в кристаллической матрице, или непосредственно соединения редкоземельных элементов. Электронную конфигурацию ионов лантаноидов можно записать как [Хе](4П"(55)2(5/9) , где п = 1 Ч-14. Эти электронные конфигурации порождают большое число состояний. Состояния описываются квантовыми числами 5 и / и лежат в пределах О—70 000 см . Это множество расселл-саундерсовских уровней с данным / в принципе является (2/ + 1)-кратно вырожденным. Если ионы редкоземельных элементов локализованы в кристал- [c.123]

Например, а — металл, а Ь — соль, в которой редкоземельный элемент содержится в виде иона, или а и Ь представляют собой два интерметаллических соединения одного редкоземельного элемента. Электронную конфигурацию редкоземельного элемента в металле или интерметаллическом соединении формально можно записать как 4f"5s 5p 6s . ... Здесь многоточием обозначены дополнительные электроны проводимости, не являющиеся s-электронами. Величина D (4f 5s 5p 6s . ..) —D (4/"5s 5p ) приблизительно равна xS (Z) Wei (0). Это очень грубое приближение, так как дополнительные б5-электроны также экра-нируют внутренние (т. е. 5s и 5pi/a) электроны от заряда ядра. Значения 68 (0) для лантана, европия и лютеция, определенные из оптических измерений, включены в табл. 8.3. Эти данные взяты из работы Ширли [55]. [c.357]

Энергетические состояния 5/-, 6 -, 7р-подуровней близки, поэтому однозначное определение электронной конфигурации атомов элементов, расположенных после Ас (2=90 по 2= 103), встретило значительные затр удне-ния. В 1945 г. американский ученый Сиборг выдвинул актиноидную гипотезу, согласно которой второе редкоземельное семейство начинается с тория (2=90—103), подобно тому как лантаноиды начинаются с церия. Семейство 5/-элемеитов (ТЬ—Ьг) было названо актиноидами . Но установление первоначально ожидаемой достаточно глубокой химической аналогии 5/-элементев с 4/-элементами оказалось сложной задачей. [c.81]

Парамагнетизм ионов редкоземельных элементов обусловлен частично заполненным /-подуровнем, роль орбитальных моментов велика и поэтому уравнение (5.10) непригодно. Например, обычное для иона Рг + экспериментальное значение Цэфф = 3,47 цв. При электронной конфигурации для основного состояния 5 = I, .= 5, 7 = 4. Уравнение (5.8) дает довольно близкую оценку Цэфф="3,58 цв, тогда как (5.10) предсказывает 2,83 цв- [c.197]

После лантана, как известно, расположено семейство редкоземельных элементов — лантаноидов (с 2 = 58—71). 14 элементов отвечают максимальному числу электронов в /-подуровне (/ ). Раньше считали, что начиная с атома Се (2 = 58) идет заполнение /-подуровня в 4-ом уровне последовательно от 1 до 14 электронами и у всех сохраняется валентная конфигурация лантана 5 6s2. В настоящее время установлено, что ланта-новая конфигурация сохраняется лишь у 64-го и 71-го элементов. У остальных единственного электрона в 5 -пoдypoвнe нет. В атоме церия 4/-подуровень сразу пополняется двумя электронами. Для части элементов дальнейшее пополнение дается в табл. 9. [c.27]

Сходимость вычисленных по формуле (VI. 6) и экспериментальных величин л,эфф (табл. 23) хорошая для ионов, имеющих до пяти З -электронов. Гораздо хуже она у ионов 4-го периода, имеющих от 6 до 9 -электронов и у переходных ионов 5-го и 6-го периодов. У редкоземельных элементов парамагнетизм обусловлен частично заполненным 4/-подуровнем и участие орбитальных моментов является значительным. Уравнение (VI. 6), учитывающее только спиновые эффекты, непригодно для них,так как велика роль орбитальных моментов. Например, у иона Рг электронная конфигурация 4/ 5= = 1, = 5, J = L — 5 = 4. По уравнению (VI. 6) для Рг [1эфф= 2,83 [лв, тогда как экспериментальное значение fXэфф = [c.130]

ДЛЯ элементов с более высокими атомными номерами. Пятый период содержит элементы от рубидия (НЬ) до ксенона (Хе) шестой период начинается с цезия (Сз). Нужно отметить, что шестой период включает 14 элементов (2 = 58—71) со сходными свойствами, составляющих группу редкоземельных элементов (или лантаноидов), электронная конфигурация которых соответствует заполнению 4/-поду-ровня. [c.35]

Картина заполнения 45-, 3< - и 4р-электронов повторяется для случая 55-, и 5р-подоболочек, и создаются электронные конфигурации переходных металлов второго ряда. Затем после заполнения электронами б5-орбнтали начинается заполнение 4/-орбиталей, и образуется последовательность атомов редкоземельных элементов. Аналогичным образом в конце периодической таблицы при заполнении 5/-орбиталей происходит образование актиноидов. Элементы, следующие за ураном (порядковый номер 92), были получены бомбардировкой атомов тяжелых элементов нейтронами они являются в основном ко-роткоживущими. [c.54]

ГАДОЛИНИИ (от имени Ю. Гадолина лат. Gadolinium) Gd, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 64, ат. м. 157,25 относится к редкоземельным элементам (входит в иттриевую подгруппу лантаноидов). Состоит из семи стабильных изотопов с мае. ч. 152, 154-158, 160. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов 4,6-10 м . Конфигурация внеш. электронных оболочек 4/ 5s 5p 5d 6s степень окисления + 3, редко н- 2 и н- 1 энергия ионизации Gd - [c.450]

ИТТЕРБИЙ (от назв. селения Иттербю, Ytterby в Швеции лат. Ytterbium) Yb, хим. элемент III гр, периодич. системы, ат. н, 70, ат. м. 173,04 относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа). Прир, И. состоит из 7 стабильных изотопов Yb (0,14%), Yb (3,03%), Yb (14,31%), i Yb (21,82%), Yb (16,13%), i Yb (31,84%) и Yb (12,73%). Конфигурация внеш. электронных оболочек 4/ 5i 5p 6i степени окисления -1-3 и - -2 энергия ионизации при последоват. переходе от Yb к Yb соотв, 6,2539, 12,17 и 25,50 эВ атомный радиус 0,193 нм, ионный радиус (в скобках указаны координац. числа) Yb 0,101 нм (6), 0,107 нм (7), 0,113 нм (8), 0,118 нм (9), Yb 0,116 нм (6), 0,122 нм (7), 0,128 нм (8). [c.276]

ЛАНТАН (от греч. lanthano-скрываюсь лат. Lanthanum) La, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 57, ат. м. 138,9055 относится к редкоземельным элементам. Прир. Л. состоит из двух изотопов La (99,911%) и радиоактивного La (0,089% 2 -10 лет). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 9-10" м . Конфигурация внеш. электронной оболочки 5 6i степень окисления -I- 3 энергия ионизации при последоват. переходе от La к La соотв. 5,5770, 11,06 и 19,176 эВ атомный радиус 0,187 нм, ионные радиусы (в скобках указаны координац. числа) La 0,117 нм (6), 0,124 нм (7), 0,130 нм (8), 0,136 нм (9), 0,141 нм (10), 0,150 нм (12). [c.577]

САМАРИЙ (обнаружен в минерале самарските, названном в честь рус. геолога В. Б. Самарского-Быховца лат. Samarium) Sm, хим. элемент 111 гр. периодич. системы относится к редкоземельным элементам (цериевая подгруппа лантаноидов) ат.н. 62, ат.м. 150,36. Природный С, состоит из стабильных изотопов Sm (3,09%), Sm (11Д7%), Sm (13,82%), Sm (7,47%). Sm (26,63%), Sm (22,53%) и радиоактивного изотопа Sm (15,07%, Т, 2 1,3-10 лет, а-излучатель). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 5,6-10 м . Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 4/ 5i 5р степени окисления -Ь 3, -Ь 2 и, вероятно, + 4 энергии ионизации при последоват. переходе от Sm к Sm соотв. 5,63, 11,07, 23,43, 41,37, 62,7 эВ электроотрицательность по Полингу 1,0-1,2 атомный радиус 0,181 нм, ионные радиусы (в скобках даны координац. числа) Sm 0,136 нм (7), 0,141 нм (8), 0,146 нм (9), Sm 0,110 нм (6), 0,116 нм (7), 0,122 нм (8), 0,127 нм (9), 0,138 нм (12). [c.289]

Электронные конфигурации. Почти все физические и химические свойства редкоземельных элементов находят логическое объяснение в строении их электронных конфигураций. Скандий, иттрий, лантан и актиний первые члены соответственно первого, второго, третьего и четвертого переходных рядов элементов. Другими словами, для каждого из этих элементов характерно начало внутренней надстройки, при которой устойчивая восьмиэлек- [c.32]

Еще одна новая особенность появляется в следующем длинном периоде при заполнении 5й-орбит (от лантана до ртути). В этом случае 4/-уровень имеет приблизительно такую же энергию, как 5(1 и бз. Поэтому после появления одного электрона на 5с -уровне, следующие четырнадцать занимают 4/-оболочку, и заполнение 5 -подуровня возобновляется лишь после заполнения 4/-подуровня. Следовательно, в третьем длинном периоде имеется группа из четырнадцати элементов, у которых три электронные подоболочки не заполнены. Они известны как редкоземельные элементы, или лантаниды. Во втором длинном периоде и в этом очень длинном периоде происходит нормальное заполнение 5- и р-уровней до и после различных переходных групп. После радона следующие семнадцать элементов образуют начало нового очень длинного периода. У франция и радия заполняется подуровень 75, а у следующего элемента — актиния — дополнительный электрон вступает на 6й-подуровень. Конфигурации следующих семи элементов известны не вполне точно, но у эле-ментрв за ураном картина более ясна. В настоящее время общепринято, что эти последние элементы составляют вторую группу типа редких земель и образуются за счет заполнения 5/-оболочки. [c.58]

Атомы прометия имеют электронную конфигурацию 4р55 5р б52. Потеря одного 4/-электрона и двух б5-электронов, являющаяся обычной для всех редкоземельных элементов, приводит к образованию иона Рт , имеющего электронную конфигурацию 4/ 55 5р . [c.461]

Хунд ввел понятие так называемой мультиплетности, определяемой числом возможных значений J. Он вывел специальные правила, согласно которым основные (наи-низшие) термы Ме редкоземельных элементов соответствовали бы разности Ь—8=1 для ионов от Ьа до Еп (содержащих от О до 6 4/-электронов) и сумме для ионов от 0(1 до Ьи (содержащих от 7 до 14 4/-элек-тронов). Здесь наблюдалось согласие с подразделением, предложенным Стонером. Хунд объяснил предпочтительность конфигураций Ьа , 0(1 и Ьи наличием у них 5-термов. Это состояние (т. е. наличие 5-терма) соответствует атому или иону, у которого орбитальный момент Ь=0. У лантана Ь=0, поскольку конфигурация Ьа идентична структуре благородного газа ксенона. У 0(1 и Ьи наличие 5-терма объясняется следующим образом. У иона Се / = /, — 5 = 7 , — т, = 3—( + /з) = /а уРг [c.106]

В настоящее время многие ученые склоняются к выводу, что торий и протактиний, по-видимому, вообще не имеют 5/-электронов, Что касается урана, нептуния, плутония и америция, то их электронная конфигурация зависит, вероятно, от физического состояния и степени окисления. Значит, в этом случае 5/-электроны оказывают сильное влияни,е на физические и химические свойства элементов, чем, собственно, и объясняется своеобразие свойств легких актиноидов. Поэтому второе редкоземельное семейство но сути дела оказывается вырожденным , и вряд ли правильно располагать его в периодической системе так, как требует актиноидная гипотеза. [c.196]

Степени окисления и химические соединения прометия. Следует ожидать, что нейтральные атомы прометия в наиболее устойчивом состоянии обладают электронной конфигурацией 4/ 5525р 6г 2( Я). Потеря одного 4/-электрона и двух б5-электронов, являющаяся обычной для всех редкоземельных элементов, приводит к образованию иона Рт+ + +, имеющего электронную конфигурацию 4/ 55 5р . Ионы с другим числом зарядов были бы, повидимому, весьма неустойчивыми. [c.158]

Открытие элемента 86. В 1944 г. Сиборг, Джеймс и Гиорсо [816, 889, 876, 8125] синтезировали и идентифицировали первый из известных в настоящее-время изотопов элемента 96. Макроскопический препарат плутония был облучен ионами гелия с энергией от 32 до 44 А4эз при помощи 60-дюймового циклотрона в Беркли, причем элемент 96 получился в результате первичной реакции типа а, п. Впоследствии элементу 96 было дано название кюрий (символ Сш) в честь М. и П. Кюри. Поскольку электронная конфигурация кюрия, вероятно, аналогична конфигурации гадолиния (семь /-электронов или наполовину заполненная /-оболочка), который был назван в честь Гадолина, знаменитого исследователя редкоземельных элементов, предложение Сиборга [517] назвать элемент 96 в честь Кюри, которые сыграли выдающуюся роль в открытии и изучении радиоактивности и в развитии радиохимии, было признано вполне обоснованным. Название кюрий было официально принято международным союзом химиков в 1949 г. [С64]. [c.188]

Данные, полученные с помощью спектральных методов. Меггере [М621 опубликовал обстоятельный обзор данных по электронной конфигурации атомов и ионов редкоземельных и тяжелых элементов, полученных с помощью спектральных методов. В табл. 31, составленной на основании расчетных данных Мег-герса с учетом более поздних данных, указаны предполагаемые электронные конфигурации нейтральных атомов и ионов с тремя положительными зарядами всех элементов обеих переходных групп. [c.193]

Спектры поглощения некоторых твердых солей трансурановых элементов при низких температурах были изучены Фридом и Лейцем [Р44]. Эти авторы установили, что аналогия между группой переходных редкоземельных элементов и группой переходных тяжелых элементов относится не только к электронным конфигурациям в основных состояниях, но также и к конфигурациям в некоторых возбужденных состояниях. Изученные ими спектры состоят главным образом из очень узких полос (практически линий), столь же узких, как и линии в спектрах солей редкоземельных элементов. Это свидетельствует о том, что указанные [c.193]

Смотреть страницы где упоминается термин Редкоземельные элементы электронная конфигурация: [c.276] [c.101] [c.348] [c.590] [c.126] [c.277] [c.619] [c.209] [c.531] [c.22] [c.37] [c.80] [c.271] [c.63] [c.90] [c.70] [c.98] [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология