Актиниды электронные структуры

Интерпретация спектров актинидов затрудняется благодаря увеличению спин-орбитального взаимодействия, близости энергий и 5/-уровней, уширению и перекрыванию полос. Однако именно спектры могут дать ответ о природе электронов, о смешении уровней и о других тонкостях электронной структуры этих элементов. В этом плане исследование спектров актинидов очень перспективно. [c.251]

Измерения магнитных свойств актинидных элементов привели к очень сложным результатам. Во многих случаях разобраться в магнитных свойствах удастся только тогда, когда будут детально известны электронные конфигурации и стереохимия. Главная трудность в интерпретации магнитных данных обусловлена сложным характером расщепления энергетических уровней, так как в случае этих элементов кристаллическое поле может быть либо больше, либо равно, либо меньше спин-орбитального взаимодействия. Измерения часто проводились для систем, у которых возможно значительное антиферромагнитное взаимодействие, что еще более усложняет интерпретацию результатов. Попытки установить на основании магнитных данных, заняты ли в связях ионов актинидов d-или /-электроны, не привели к однозначным выводам, и обычно к этому вопросу подходят с противоположной стороны — на основании данных об электронных структурах пытаются интерпретировать магнитные свойства рассматриваемых ионов [73]. [c.408]

Торий относится к подгруппе титана скорее формально, по электронной структуре, а по совокупности свойств он принадлежит к семейству актинидов, у элементов которого заполняется оболочка 5/. Энергетические уровни 5/ и 6а очень близки, особенно для первых членов, и их взаимное положение меняется даже под влиянием состава соединений, поэтому тории можно рассматривать как актинид с аномальной структурой [439]. [c.404]

Электронные структуры актинидов до сих пор не установлены достаточно точно. Значение порядкового номера элемента, с которого начинается заполнение 5/-оболочки, по приближенным теоретическим расчетам колеблется от 90 до 95. В настоящее время можно считать установленным, что 5/-электроны у тория отсутствуют. [c.490]

Свойства элементов тесно связаны с электронной структурой их атомов, а поэтому целесообразно начать обсуждение актинидов и лантанидов с рассмотрения их электронных конфигураций. [c.104]

Электронные структуры наружных электронных оболочек атомов лантанидов и актинидов [c.160]

Лантаниды (редкоземельные элементы) Се, Рг, КЬ, Рт, Зт, Ей, 0(1, ТЬ, Ву, Но, Ег, Тт, УЬ, Ьи и актиниды ТЬ, Ра, и, Кр, Ри, Ат, Ст, Вк, С1, Ев, Рт, Мб, Ко, Ь , обладая электронной структурой, отличной от электронной структуры четырех переходных металлов, будут изучаться отдельно. [c.19]

Вторая часть (гл. 7—10) содержит более подробные сведения о химических и физических параметрах актинидных элементов (электронная структура, химические, физические и удельные свойства) и источниках этих элементов. Хотя трансурановые элементы начинаются с нептуния, они, включая и лоуренсий, относятся к актинидам (ряд элементов, подобных актинию) их прототипом является элемент под номером 89 — актиний. Эта часть книги призвана послужить справочным материалом для любого студента, но она может быть полезна и для более подготовленных читателей. [c.6]

Важно иметь в виду, что электронные структуры, указанные в табл. 6, являются структурами нейтральных (не ионизированных) газообразных атомов, тогда как в химии мы обычно встречаемся с электронными структурами ионов и соединений. Соотношение между электронной структурой газообразного атома элемента и ь>лектронной структурой его соединения может быть гораздо сложнее. Например, в случае актинидов и лантанидов нет необходимости предсказывать преимущественную вероятность трехвалентного состояния, исходя из электронных структур газообразных атомов, так как обычно имеется только два так называемых валентных электрона (7х или 6х), которые указывают на преимущественную возможность двухвалентного состояния. [c.119]

Электронные конфигурации ЪР или 4/ , представляющие собой наполовину заполненные /-оболочки кюрия и гадолиния, обладают особой устойчивостью. Вот почему трехвалентный кюрий и гадолиний очень устойчивы. Вследствие этого следующий элемент в каждом ряду при окислении легко теряет внешние электроны, приобретая структуру Г. В итоге тербий и особенно берклий могут легко окисляться от трехвалентного до четырехвалентного состояния. По-иному этот факт проявляется в случае европия (и в меньшей степени самария), расположенного непосредственно перед гадолинием. Оба они предпочитают иметь структуру 4/ с более устойчивым, чем обычно, двухвалентным состоянием. Подобным образом устойчивая электронная структура Р приводит к более устойчивому двухвалентному состоянию у иттербия (и в меньшей степени у тулия), расположенных непосредственно перед лютецием (трехвалентный ион которого имеет структуру 4/ ). Этот факт позволяет предсказать наличие двухвалентного состояния у элемента 102 — предпоследнего элемента из ряда актинидов. [c.120]

Если бы нейтральные атомы и элементарные ионы (т. е. ионизированные атомы) представляли собой бесструктурные шары, свойства их определялись бы величинами только зарядов и радиусов. Однако в действительности громадное значение имеет структура электронных оболочек. Как правило, решающую роль для определения важнейших химических свойств играет при этом самая внешняя оболочка. Уже гораздо менее резко выражена зависимость свойств атомов и ионов от второго снаружи слоя (причем влияние его структуры сказывается тем слабее, чем больше электронов в самом внешнем и меньше их в рассматриваемом втором). Значение структуры еще глубже лежащих электронных слоев обычно (кроме атомов лантанидов и актинидов) сводится почти к нулю. Поэтому при выделении аналогов можно в первом приближении считаться со структурой только внешней оболочки, учитывая особенности и второй лишь по мере надобности (главным образом в атомах переходных металлов). [c.233]

Таким образом, граница между металлами и неметаллами не совпадает с границей Цинтля, а проходит по диагонали в общем направлении от бериллия к астату между элементами В — А1, 51 — Се, Аз — 8Ь, Те — Ро. Обоснованность диагональной границы между металлами и неметаллами наглядно проявляется в 18- и 32-Клеточной формах таблицы Менделеева, в которых элементы В-групп (переходные металлы), а также лантаноиды и актиниды естественным образом располагаются слева от этой границы. Все и /-элементы в виде простых веществ образуют плотноупакованные кристаллические структуры с доминирующим металлическим типом связи, хотя здесь проявляется и ковалентный вклад, обусловленный наличием дефектных внутренних электронных орбиталей. [c.243]

Слоистое в энергетическом отношении строение а/гао. ов, обнаруживающееся в структуре рентгеновских спектров, как уже упоминалось, очень важно для правильного понимания природы главных групп периодической системы. Знакомство с этим строением в той мере, в какой оно отражается в тонкой структуре рентгеновских/спектров, обнаруживающей подразделение отдельных электронных оболочек, позволяет понять также и особенности строения побочных подгрупп периодической системы, включая и группы лантанидов и актинидов. [c.259]

Энергии уровней 5/ и Ы настолько близки, что могут перекрываться, и поэтому наличие 5/-электронов может зависеть даже от валентности элемента и фазового состояния его соединения. Одинаковая структура электронной оболочки объясняет аналогию спектров поглощения актинидов и лантанидов положение и характер полос поглощения, сплощное поглощение в ультрафиолетовой области и т. д. [c.491]

Для и, Ыр и Ри характерна большая склонность к образованию ионных ассоциатов в водных растворах по донорно-акцепторному механизму. Наблюдаемые многообразие и сложность состава этих ассоциатов обусловлены высокой координационной емкостью (14 и выше) актинидов вследствие наличия в структуре их электронных оболочек валентных электронов в состоянии 5/ и множества пустых 5/-орбит. Для изучения комплексообразования актинидов, в том числе и плутония в водных растворах, щироко применяются методы растворимости, ионного обмена, экстракции, спектрофотометрии и потенциометрии. [c.484]

Все актиниды, за исключением актиния, характеризуются заполнением уровня 5/ в электронной оболочке, что определяет подобие их физико-химических свойств. Кроме системы и—51 и отдельных сведений о силицидах тория, нептуния и плутония, никаких данных о системах, образованных элементами 5/ с кремнием, не имеется. Это лишает возможности указать общие закономерности, имеющие здесь место. Большие и сравнительно близкие по величине радиусы атомов таких элементов при металлической и ковалентной связи [620] должны определять сложность строения диаграмм состояния силицидных систем, особенно в областях, бедных кремнием. Диаграмма состояния системы и— 51 является примером. В то же время области, богатые кремнием, должны иметь простое строение, так как структура силицидов в указанных системах определяется прежде всего типом укладки металлических атомов. Это положение также подтверждается имеющимися экспериментальными данными. [c.214]

Особенности электронных конфигураций атомов актинидов (образование 5/-подуровня) приводят к тому, что эти элементы, как и лантаниды, образуют отдельное семейство, выделяемое из таблицы в виде отдельного ряда. В клеточном варианте длиннопериодной формы периодической системы элементов Д. И. Менделеева (приведена на заднем форзаце) учтена тонкая структура электронных подуровней атомов. В этой таблице периодической системы по горизонтали расположены периоды, а по вертикали— группы аналогов. [c.113]

Плутоний принадлежит к элементам VH периода таблицы Менделеева и следует в нем за ураном и нептунием. В отношении места этих элементов в периодической системе в настоящее время наиболее распространена теория Сиборга [3, гл. 17 170, 203, гл. 11 646, 648]. По этой теории у элементов, начиная формально с тория и кончая лауренсием, происходит последовательное заполнение четырнадцатью электронами внутреннего энергетического уров1НЯ 5/. Так как количество внешних валентных электронов (один электрон 6d и два —7s) при этом не меняется и остается рав ным количеству валентных электронов актиния, химические и физические свойства членов ряда должны быть сходны, а сам ряд получил название актинидов. Подобная закономерность четко выражена у лантанидов, имеющих электронную структуру сверх структуры ксенона if ndQs и главную валентность 3. [c.13]

Как известно, название актиниды патучило сейчас широкое распространение, и в настоящее время бачьшинство ученых считают, что элементы, начиная с актиния, следует располагать в периодической системе Менделеева как семейство, аналогичное семейству лантанидов [2, 7, 50, 51, 148, 170, 221, 294]. Но все-таки электронную структуру и место этих элементов в периодической системе нельзя рассматривать как твердо установленные [227]. Сходство химических свойств актинидов, в частности Ра, Th и U, с лантани-дами, с одной стороны, и элементами переходных подгрупп IVa, Va и Via, с другой стороны, говорит о двойственности химической природы актинидных элементов [147, 148]. Поскольку разность энергетических уровней таких удаленных подгрупп, как 5/ и 6d [c.6]

Общий характер взаимодействия ионов металлов с различными органическими реагентами в большой степени зависит, как уже сказано, от природы и заряда ионов металлов, в первую очередь от строения их электронных оболочек. Ионы, распределение электронов в которых близко к распределению электронов в атомах ртнертных газов, легче взаимодействуют с реагентами, у которых активными, т. е. участвующими в комплексообразовании с метал-Jroм, являются атомы кислорода. Сюда относятся щелочные и щелочноземельные металлы, элементы подгруппы титана, алюминий, скандий. Склонность к взаимодействию с кислородом проявляют также лантапиды и актиниды., имеющие иную электронную структуру. Элементы этой группы дают комплексы и с азотом, но, как правило, для них нехарактерно взаимодействие с серой. [c.17]

В этом отношении актинидные элементы проявляют сходство с элементами группы лантанидов, которое объясняется подобием электронных структур этих групп элементов. У лантанидов происходит заполнение 4/-обо-лочки с ростом атомного номера, у актинидов — 5/-обо-лочки. Однако если трехвалентное состояние лантанидов является единственно устойчивым (за исключением Се), то для актинидов наряду с трехвалентной характерны устойчивые формы более высоких степеней окисления. Энергия образования и соответственно устойчивость соединений трехвалентных актинидов постепенно повышаются от урана к америцию напротив, устойчивость более высоких степеней окисления падает в этом направлении. Сравнительная легкость окисления и восстановления 11, Мр и Ри позволяет предположить, что энергия перехода электронов между уровнями 5f и 6с1 и энергия химического взаимодействия являются величинами одного порядка. Поэтому считают, что при переходе от одного соединения к другому или даже при изменении физического состояния вещества возможно изменение электронной структу- [c.6]

Со многнми элементами уран образует хпмич. соединения. Способность к образованию химич. соединений возрастает с увеличением различия в электронной структуре этих элементов по отношению к урану. Она зависит также от ряда других факторов, в частности от разницы в размерах атомов и в темп-рах плавления, поскольку при достаточно большой разнице в указанных величинах наблюдается несмешиваемость компонентов в жидком состоянии, и хпмич. соединения не образуются (щелочные п щелочноземельные металлы). Уран не образует устойчивых до темп-ры плавления хпмпч. соединений также с переходными металлами III — VI групп (включая лантаниды и актиниды). Однако в ряде систем, напр, с Ti, Zr, Mo, Np и Pu, образуются промежуточные фазы, испытывающие в области высоких темп-р превращения с образованием твердых р-ров на основе у-фазы. С переходными металлами VII — VIII групп уран образует ряд устойчивых хпмич. соединений. [c.178]

Химические свойства элементов в пределах каждого из двух рядов /-элементов 4/-элементов (лантанидов) и 5/-элементов (актинидов) сходны между собой (особенно в ряду лантанидов). Это объясняется тем, что электронные структуры атомов этих элементов различаются лишь структурами пред-предвнешних слоев. Одинаковые структуры двух внешних слоев и близкие радиусы атомов и объясняют [c.109]

Подобие электронных структур (см. гл. 8) приводит к сходству химических свойств актинидов и лантанидов. Как уже обсуждалось ранее в гл. 2 и 4, аналогия в химических свойствах этих двух групп имеет особое значение для ионообменного метода разделения, идентификации актинидов и сыграла важную роль при нх открытии. Наблюдается большое сходство в типах химических соединений, образуемых членами двух групп элементов. Например, трехвалентное состояние является наиболее характерным для каждой группы. Однако обе группы элементов не являются в этом отношении совсем рщен-тичными. Так, трехвалентное состояние, характерное для лантанидов, не проявляется в водных растворах тория и протактиния, а также не является основным устойчивым состоянием в водных растворах актинидов вплоть до америция. Элементы от урана до америция имеют несколько окислительных, форм, среди же лантанидов нет аналогичного примера. Эти различия легко могут быть объяснены близкими значениями энергий некоторых электронных уровней (75, 6й п5/),что обсуждалось в гл. 8. [c.122]

Магнитная восприимчивость. Разработаны методы, позволяющие измерять магнитную восприимчивость очень малых количеств веществ, обладающих умеренной восприимчивостью, или заметных количеств веществ, обладающих низкой восприимчивостью. Три конструкции приборов для измерения магнитной восприимчивости изображены на рис. 136—138. Прибор, изображенный на рис. 136, может быть использован для исследования растворов или различных жидких веществ. С помощью этого прибора Хоуленд и Кельвин [35] измерили восприимчивости ионов различных актинидов в водных растворах. Полученные результаты помогли установить электронную структуру этих ионов. [c.360]

Структуры актинидов, трансуранидов, марганца, олова, индия и ртути отличаются от описанных типичных металлических структур чаще всего по причине различного электронного состояния атомов, слагающих решетку, и реже по причине отклонения многоэлектронного атома от сферической формы. [c.112]

Элелгенты с атомным номером 89 и больше обычно образуют, как принято говорить, группу актинидов (после актиния, первого элемента этой группы), которая аналогична лантанидной группе редкоземельных элементов (с атомным номером от 57 до 71. По атомной структуре лантанидпые элементы отличаются друг от друга лишь числом электронов 4/ -оболочки (меияющим- [c.151]

Следовательно, в ряду актинидов в некотором интервале атомных номеров (в основном от и до Ат) энергии 5/-, М-, 75- и 7р-орбиталей примерно одинаковы. Если учесть, что эти орбитали к тому же перекрываются в пространстве, то вполне возможно, что каждая из них или все они югyт принимать участие в образовании связей. Это положение отражается и на химических свойствах актинидов, которые гораздо более склонны к образованию комплексов, чем лантаниды, где связи носят почти исключительно ионный характер. Действительно, помимо обычных комплексов с галогеки-дами, сульфатом и другими ионами, актиниды могут образовывать комплексы даже с я-лигандами, например с алкилфосфинами, тио-эфирами и л-циклопентадиенилом. Отличие от химии лантанидов обычно объясняется вкладом ковалентных структур, образующихся за счет гибридных орбит с участием 5/-электронов. [c.529]

Особенности структуры электронных оболочек атома У. (наличие 5/-электронов) и нек-рые его физико-химич. свойства служат основанием для отнесения У. к переходному ряду актинидов. Однако несомненна также химич. аналогия У. с элементами шестой побочной гр. периодич. системы (Сг, Мо, ). Такая двойственность природы У. обусловлена близостью энергий электронов 5 и 6с -оболочек, что делает возможным переход 5/-электропов на бй-уровепь в процессах химич. взаимодействия элементов. У. отличается высокой химич. активностью и реагирует со всеми элементами за исключением благородных газов. Для У. характерно образование интерметаллич. соединений со многими металлами (см. Урана сплавы). У. образует соединения с валентностью 2, 3, 4, 5 и 6. Наиболее устойчивы как в твердом состоянии, так и в растворах соединения 4- и 6-валент-пого У. [c.173]

Сопоставление статистических данных по годам обнаруживает также постепенное смещение интересов исследователей справа налево по периодической таблице от металлов восьмой 1руппы к редким элементам, лантанидам и актинидам. Тем не менее в целом в работах, выполненных за последние 5 лет, продолжают превалировать структуры соединений переходных металлов с большим числом -электронов. На первых местах по числу исследованных структур стоят двухвалентные Си и [c.7]

У цезия начинается постройка шестой оболочки не только до образования 5(3-группы, но и на четвертой еще не начиналась постройка 4 -группы. Заполнение этой подгруппы, находящейся глубоко внутри атома, происходит только у элементов от цезия до Кассиопея, составляющих группу редкоземельных элементов, или лантанидов, Атомы этих элементов обладают одинаковой структурой двух наружных оболочек, но различаются по степени достройки внутренней четвертой оболочки. Известно, что эти элементы по своим химическим свойствам мало различаются, так как химические свойства определяются главным образом структурой наружных электронных оболочек. То же самое повторяется в седьмом периоде периодической системы. У элементов, следующих за актинием, — актинидов происходит достройка подгруппы f пятой оболочки. [c.492]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология