Лантаноиды простые вещества

Рис. 1.М. Зависимость от порядкового номера элемента атомною объема простых веществ. Знаком X отмечены элементы побочных подгрупп, знаком у — лантаноиды.

Современные твердофазные материалы исключительно многообразны по составу /И охватывают практически все элементы периодической системы. Как правило, материалы имеют сложный состав, включая три и более химических элемента. Из простых веществ в качестве материалов используют в основном алюминии, медь, углерод, кремний, германий, титан, никель, свинец, серебро, золото, тантал, молибден, платиновые металлы. Материалы на основе бинарных соединений также сравнительно немногочисленны. Среди них наиболее известны фториды, карбиды и нитриды переходных металлов, полупроводники типа халькоге-нидов цинка, кадмия и ртути, сплавы кобальта с лантаноидами, обладающие крайне высокой магнитной энергией, и сверхпровод-никовые сплавы ниобия с оловом, цирконием или титаном. Намного более распространены сложные по составу материалы. В последнее время нередко в химической литературе можно встретить твердофазные композиции, содержащие в своем составе свыше 10 химических элементов. [c.134]

Простые вещества. Актиноиды в виде простых веществ, как и лантаноиды, представляют собой типичные металлы, плавящиеся приблизительно в той же области температур, что и лантаноиды, но несколько более тяжелые, самый тяжелый из них - нептуний - имеет плотность 20,4 г/см . Эти металлы химически весьма активны, в компактном состоянии они медленно окисляются на воздухе, а в мелкораздробленном - пирофорны и легко реагируют с большинством неметаллов. В частности, уран, мягкий, блестящий металл серого цвета, при нагревании на воздухе сгорает, образуя устойчивый черно-зеленый смешанный оксид П(1У) и 11(У1) [c.383]

Отметим большое сходство не только лантаноидов друг с другом (и актиноидов), но и -элементов, особенно проявляющееся в свойствах простых веществ и в соединениях с низшими окислительными числами (+2 и др.). Такое сходство по горизонтали (по периодам) у - и /-элементов обусловлено одинаковым числом внешних электронов з ) при достройке электронами более глубоких слоев п — )д. и (п — 2)/. Периодичность изменения радиусов атомов видна на рис. 20. Каждый раз с появлением электрона в новом уровне (у щелочных металлов) радиус атома резко увеличивается, затем к середине периода уменьшается и вновь возрастает к концу. [c.81]

Простые вещества (550). 2. Соединения лантаноидов (111) (552). [c.669]

В свободном состоянии лантаноиды представляют собою типичные металлы, сходные с лантаном или с иттрием. В целом плотность простых веществ лантаноидов при переходе от Се к Ьи на протяжении периода закономерно увеличивается (от 6,7 до 9,85 г/см ) с увеличением массы атома. Однако плотность европия и иттербия существенно ниже плотности остальных элементов (см. два минимума верхней кривой на рис. 11.4). Это связано с тем, что атомы этих двух элементов имеют наполовину и полностью заселенные электронами 4/-подоболочки, обладающие повышенной устойчивостью. Поэтому 4/-электроны в образовании химической связи в простых веществах Ей и УЬ почти не участвуют. Нет у данных элементов и 5 -электронов. Поэтому химическая связь обусловлена, в основном, только ба-электронами и является менее прочной атомы дальше располагаются друг от друга, а плотность простого вещества становится меньше. Оксиды лантаноидов нерастворимы в воде, но легко присоединяют воду с образованием гидроксидов. Последние лишь незначительно растворяются в воде и имеют основной характер. Соли лантаноидов по своей растворимости подобны соответствующим солям лантана или иттрия. [c.501]

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 (Се, Рг, Нё, Рт, Зт, Ей, Сс1, ТЬ, Оу, Но, Ег, Тт, УЬ, Ьи). Лантаноиды очень интересны для изучения связей между структурой простых веществ и электронным строением их атомов. Атомы всех лантаноидов имеют Бр и б5 электронные конфигурации. Изолирован- [c.183]

Таким образом, повышение температуры для всех лантаноидов, за исключением (по-видимому) европия, сопровождается переходом к упаковкам с более отчетливо выраженным химическим взаимодействием между атомами. Напомним, что при отсутствии направленных межатомных взаимодействий простые вещества должны были бы иметь плотную гексагональную упаковку сфер ГЦК упаковка указывает на существование взаимодействий химического характера, ОЦК упаковка представляет собой еще более отчетливое проявление химических связей между атомами (см. гл. III). Низкотемпературные кристаллические модификации лантаноидов, естественно, лучше изучены, чем высокотемпературные. Обратим внимание на следующие интересные особенности низкотемпературных фаз (см. табл. 14). Своеобразно изменение межъядерных расстояний д. Сначала в подгруппе церия наблюдается уменьшение с ростом порядкового числа атомов лантаноида. Затем в конце подгруппы церия, у европия, атомы которого имеют ровно наполовину заполненную систему /-состояний электронов, о вдруг резко возрастает. Потом в подгруппе иттрия снова падает. Но у иттрия, атомы которого имеют как раз полностью заполненную систему /-состояний, опять внезапно резко увеличивается. [c.184]

Физические константы простых веществ, образуемых атомами лантаноидов, приведены в табл. 89. [c.276]

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]

Для 5-элементов наиболее типичны простые вещества, имеющие кристаллы со структурой объемноцентрированного куба. Элел енты подгрупп скандия, титана, марганца, цинка и аналоги железа существуют в виде металлов с гексагональной решеткой простые вещества элементов подгрупп ванадия и хрома — в виде кристаллов с кубической объемноцентрированной решеткой, а простые вещества элементов подгрупп кобальта, никеля и меди — в виде металлов с решеткой гра-нецентрированного куба. Большинство 4/-элементов (лантаноидов) чаще всего образуют металлы с гексагональной структурой. [c.256]

Атомы металлических элементов содержат на внешнем уровне главным образом по 1—2 электрона, и их простые вещества могут быть только восстановителями. Таковыми являются элементы В-подгрупп, элементы 1А- и ПА-подгрупп, лантаноиды и актиноиды. [c.212]

Простые вещества. Лантаноиды — серебристо-белые металлы, сравнительно тяжелые и тугоплавкие, в чистом виде ковки и пластичны. Механические свойства их сильно зависят от содержания примесей (Оз, 5, N3 и С). Порошки металлов пирофорны. Лантаноиды активно взаимодействуют с окислителями, особенно при нагревании, образуя весьма прочные оксиды ЬпзОз, галиды ЬпГ , сульфиды Ьп. Зз, реагируют с азотом, фосфором, углеродом, водородом, и др. В обычных условиях на воздухе Се, Рг, Мс1 быстро корродируют, остальные металлы устойчивы. Подобно Ьа, лантаноиды разлагают воду, быстрее при нагревании, легко взаимодействуют с большинством кислот. [c.359]

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]

При высоких температурах лантаноиды горят в атмосфере кислорода и образуют из простых веществ карбиды МСг, нитриды ММ, сульфиды и теллуриды. [c.380]

Характер взаимодействия актиноидов с водородом примерно такой же, как и лантаноидов. Гидриды актиноидов представляют интерес как удобные исходные материалы для дальнейших синтезов. Термическое разложение гидридов - удобный способ получения порошкообразных металлов. Например, гидрид урана легко образуется при нагревании металла в водороде до 250 300 С и снова разлагается на простые вещества при более высокой температуре [c.383]

Свойства лантаноидов. В виде простых веществ все лантаноиды представляют собой серебристобелые металлы (желтизна празеодима и неодима обусловлена образованием на поверхности пленки оксидов). Они хорошо куются. Почти все лантаноиды парамагнитны, только гадолиний, диспрозий и гольмий проявляют ферромагнитные свойства. [c.348]

С. серебра, меди и металлов подгруппы цинка, а также -переходных металлов трудно растворяются в к-тах (применяют кислоты-окислители, царскую водку , добавки перекиси водорода и комплексообразователей). На воздухе С. начинают окисляться при т-ре от 300 до 400° С. В вакууме и инертной среде стойкость С. возрастает, напр. NbS j стоек при т-ре 900° С, WSea - при т-ре 800° С. С. получают синтезом из элементов при нагревании в инертной среде или в вакууме взаимодействием паров селена с простыми веществами взаимодействием селеноводорода с металлами, их окислами или солями действием селеноводорода на водные растворы солей металлов восстановлением водородом или др. восстановителями соединений селена (селенатов, селенитов) термической диссоциацией высших селенидов взаимодействием компонентов в газовой фазе. Разработаны методы синтеза монокристаллов полупроводниковых С. С. применяют в основном в качестве полупроводниковых материалов (С. галлия, индия, таллия, олова, свинца, сурьмы, висмута и др.), для со,эдания фоторезисторов, фотоэлементов, фото-чувствительных слоев (С. металлов подгруппы цинка, таллия), термо-электр. устройств (С. сурьмы, висмута, лантаноидов), датчиков для измерения магн. нолей (С. ртути), [c.362]

Функция ATjK = f n) представлена на рис. 83. Общая тенденция такова большие температурные интервалы устойчивости жидкой фазы наблюдаются у тех простых веществ, где энергия межатомных связей велика. Однако здесь наблюдается немало отклонений даже в подгруппе лантаноидов. Факторы, управляющие термодинамической устойчивостью жидкой фазы, пока еще слабо изучены. [c.287]

Простые вещества. Лантаноиды в виде простых веществ представляют собой серебристо-белые блестящие металлы, быстро тускнеющие на воздухе, довольно тяжелые и тугоплавкие. Все характеристики, зависящие от прочности связи в простых веществах, изменяются по периоду немонотонно. Кривые зависимости плотности и температуры плавления металла от атомного номера (рис. 30.3) по форме близки к зеркальному отражению кривой потенциалов ионизации (см. рис. 30.1) - на фоне общего упрочения связей заметны два локальных минимума, приходящихся на европий и иттербий. Очевидно, что эти минимумы объясняются уже отмеченной склонностью атома европия сохранять полузаполненную [c.379]

Рис. 1.11. Зависимость атомного объема простых веществ от порядкового номерй элемента (х-элементы побочных подфупп, V - лантаноиды)

Проиллюстрируйте проявление внутренней периодичности в ряду лантаноидов, например, ходом кривых зависимости стандартных окислительно-восстандвительных потенциалое от порядкового номера элемента. Аналогичные кривые постройте для экергий атомизации, температур плавления и кипения простых веществ. Прокомментируйте ход кривых. [c.77]

В книге не описьтаются простые галогениды /-элементов, являющиеся хорошо изученными веществами (см., например, Браун Д. Галогениды лантаноидов и актиноидов . М. Атомиздат, 1972). [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология