Лантаноиды соединения III

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]

Методы люминесцентного анализа успешно используют в анализе лантаноидов, соединений урана и ряда других элементов. Люминесцентной способностью обладают многие органические соединения бензол, нафталин и их многочисленные производные, биологически активные вещества (витамины, антибиотики, гормоны), многие пигменты и т. д. Благодаря низкому пределу обнаружения и простоте применяемой аппаратуры люминесцентный анализ успешно развивается и является одним из перспективных методов. [c.113]

Периодический характер заполнения 4/-орбиталей сначала по одному, а затем по два электрона предопределяет внутреннюю периодичность в изменении свойств лантаноидов и соединеннй. [c.641]

Лантаноиды взаимодействуют с галогенами, а при нагревании — с азотом, серой, углеродом, кремнием, фосфором, водородом. С большинством металлов они дают сплавы. При этом часто образуются интерметаллические соединения. [c.643]

Пособие содержит описания лабораторных работ по общей химии (определение эквивалентов и молекулярных масс, кинетика реакций, электролитическая диссоциация, гидролиз и др.), а также опытов по изучению свойств элементов н их важнейших неорганических соединений. Особое внимание уделено описанию синтезов соединений, не требующих сложной аппаратуры. Каждый раздел заканчивается перечнем контрольных вопросов, упражнений и задач. В практикум по неорганической химии впервые включен ряд инструментальных работ (определение частного порядка и константы скорости реакции, определение коэффициента распределения, спектрофотометрическое определение состава комплексов и др.) и опытов по химии элементов (химии галлия и лантаноидов, химические свойства фосфорной кислоты и ее солей и др.). [c.2]

Наиболее важным свойством лантаноидов является их большое сходство между собой. Это сходство обусловлено главным образом тем, что последовательное заселение электронами касается низколежащих /-орбита-лей, что вызывает лишь небольшие изменения атомных и ионных радиусов ( 0,01 А) при переходе к каждому следующему элементу данного ряда. Преобладающим состоянием окисления у лантаноидов и в меньшей мере у актиноидов является состояние окисления + 3 почти все соединения этих элементов представляют собой ионные соли, содержащие дискретные ионы с зарядом -I- 3. Большое сходство лантаноидов друг с другом приводит к тому, что в природе они всегда встречаются вместе и с трудом поддаются разделению. [c.451]

Благодаря высокой температуре плавления оксиды, сульфиды, нитриды и карбиды лантаноидов используются для изготовления огнеупорной керамики. Разнообразно применение соединений лантаноидов в производстве специальных стекол. [c.554]

Вследствие большой близости свойств лантаноидов разделение их — одна из труднейших задач химической технологии. В настоящее время разделяют РЗЭ с помощью ионообменных смол (см. стр. 578) и экстракцией соединений органическими растворителями. [c.552]

Редкоземельные металлы в последнее время приобрели большое значение. Исключительная способность их соединяться с многими газами используется в вакуумной технике. В металлургии они применяются как легирующие добавки для улучшения механических свойств сплавов. Лантаноиды и их соединения используются в качестве катализаторов в органических и неорганических синтезах, а также в качестве материалов в радио- и электротехнике, в атомной энергетике. [c.552]

Гидриды лантаноидов образуются при взаимодействии простых веш,еств, которое протекает при нагревании (300—400°С), достаточно активно. Все лантаноиды образуют гидриды состава ЭН , а также, за исключением европия и иттербия, соединения, приближающиеся к составу ЭНз. Особенности поведения Ей и Yb, по-видимому, связаны с устойчивостью 4/ - и 4/ -конфигураций. [c.554]

Гидриды ЭН2 построены по типу флюорита (см. рис. 91, а) и имеют солеобразный характер. Они в большей мере напоминают ионные гидриды щелочноземельных металлов, а с гидридами d-элементов имеют мало общего. Водородные соединения лантаноидов — химически весьма активные вещества, очень энергично взаимодействуют с водой, кислородом, галогенами и другими окислителями. Особо реакционноспособны соединения типа ЭНз. [c.554]

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]

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

Соедииения лантаноидов (IV) (555). 4. Соединения лантаноидов (П) (555) [c.669]

При изучении химических свойств соединений лантаноидов (III) и церия (IV) можно использовать наиболее часто встречающиеся в лабораториях соли лантана, церия, празеодима, неодима и самария. Химические свойства актиноидов изучаются на примере соединений тория и урана. [c.242]

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

В спектроскопии ПМР, когда протонные химические сдвиги сравнительно невелики, из-за перекрывания мультиплетных сигналов спектры часто бывают сложными. Как уже указывалось, один из возможных путей упрощения спектров не первого порядка (приближения их к первому порядку за счет увеличения разницы химических сдвигов сигналов) является повышение напряженности постоянного поля Н (т. е, использование соответствующего спектрометра). Другим путем упрощения является применение метода двухмерной спектроскопии ЯМР. При отсутствии таких возможностей иногда используется еще один путь — добавка небольших количеств комплексных соединений парамагнитных ионов лантаноидов с дикетонами так называемых сдвигающих реагентов. Эти реагенты могут индуцировать разные по величине сдвиги резонансных сигналов у различных групп протонов, увеличивая расстояния между сигналами и устраняя их перекрывание. Это происходит -в результате образования ионом лантаноида до- [c.33]

Редкоземельные металлы обычно находятся в природе совместно. Они образуют минералы, представляющие собой твердые растворы родственных соединений различных металлов. Например, один из главных источников редкоземельных металлов — минерал монацит состоит в основном из фосфатов церия, лантана, иттрия и других редкоземельных металлов. Таким образом, природным сырьем, из которого получают как элементы побочной подгруппы третьей группы, так и лантаноиды, служат одни и те же минералы. [c.499]

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]

Вследствие очень большой близости химических свойств соединений лантаноидов, выделение их из природных смесей в чистом виде сопряжено с определенными трудностями. Однако все они получены в чистом виде. [c.501]

Разделение циркония и гафния труднее, чем любых соседних элементов, включая лантаноиды, так как их химические свойства ближе друг к другу, чем у всех остальных пар родственных элементов (рис. 3.99). Для отделения циркония от гафния применяют дробную кристаллизацию КгХгРе и К2Н Ре, ректификацию летучих соединений (ЭСЬ. и др.), ионный обмен, селективную экстракцию, последний метод наиболее широко применяют в промышленности. [c.503]

Церий(1У). Это единственный из лантаноидов, соединения которого в четырехвалентном состоянии существуют как в водных растворах, так и в твердом состоянии. Диоксид СеОг получают нагреванием Се(ОН)з и оксо-солей на воздухе. Это инертное вещество, которое растворяется в кислотах только в присутствии восстановителей (Н2О2, 5п + и т. д.), образуя при этом ионы Се +. Гидратированный диоксид церия СеОг-пНгО, представляющий собой желтую желатиноподобную массу, выпадает из растворов, содержащих Се (IV), при добавлении щелочей. Он растворяется вновь при добавлении кислоты. [c.531]

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]

Оксиды лантаноидов Э.Рз характеризуются высокими энтальпиями и энергиями Гиббса образования (AG/ = —1600 кДж/моль) и тугоплавкостью (т. пл. порядка 2000°С). Оксиды—основные соединения. В воде они практически не растворяются, но взаимодействуют с ней, образуя гидроксиды и выделяя тепло. Оксиды Э2О3 хорошо растворяются в НС и HNO3, но, будучи прокалены, как и А1Рз, теряют химическую активность. Со щелочами не взаимодействуют. Окраска оксидов определяется электронной конфигурацией иона (см. выше). [c.645]

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]

Вследствие очень большой близости химических евойстп соединений лантаноидов, выделение их в чистом виде из природных смесей очень затруднено. Лишь в последние 20—30 лет разработаны эффективные методы разделения лантаноидов. В настоящее время вее они получены в виде чистых металлоа. [c.643]

Многие лантаноиды и нх соединения иашлн применение в различных областях науки и техники. Они применяются в производстве стали, чугуна и сплавов цветных металлов. При атом используется главным образом мишметалл — сплав лантаноидов с преобладающим содержанием церия и лантана. Добавка малых количеств редкоземельных металлов повышает качество нержавеющих, быстрорежущих, жаропрочных сталей и чугуна. При введении 0,35% мишметалла в нихром срок его службы при 1000 С возрастает в 10 раз. Добавка лантаноидов к сплавам алюминия и магния увеличивает их прочность при высоких температурах. [c.643]

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]

Многие особенности, характерные для -элементов, наблюдаются также и 1 для /-элементов, которые более похожи на -элементы, чем иа 5- и р-элементы. /-Элементы представлены лантаноидами и актиноидами, в атомах которых за- полняются соответственно 4/- и 5/-оболочки. Лантаноиды очень сходны по хими- ческим свойствам. Близость свойств соединений лантаноидов обусловлена тем, I что застройка внутре шей 4/-оболочки мало сказывается на состоянии валентных [электронов. В образовакии химической связи 4/-электроиы лантаноидов обычно не принимают участия. [c.496]

Эти элементы встречаются только в виде соединений. Близкие по свойствам иттрий, лантан и лантаноиды находятся в природных образованиях вместе (их объединяют названием редкозелгельные элементы — РЗЭ заметно отличающийся S обычно не относят к РЗЭ). [c.497]

Значительные трудности представляет разделение смеси соединений различных РЗЭ. Эти элементы всегда встречаются вместе, и их соединения очень похожи по свойствам. Раньше для разделения их применяли дробную кристаллизацию (основанную на различии в растворимости). Чтобы получить чистые препараты, приходилось проводить тысячи операций по выделению кристаллов. В настоящее время соедннения РЗЭ разделяют, пропуская раствор солей РЗЭ через колонну, заполненную катионообменной смолой (в виде гранул). Данный метод основан на различной способности ионов РЗЭ к комплексообразованию, что связано с различием их ионных радиусов r , уменьшающихся при переходе от La к Lu вследствие лантаноидного сжатия. С уменьшением возрастает прочность комплексов Э+ с HjO, поэтому смола хуже адсорбирует находящие в водном растворе гидратированные ионы тяжелых лантаноидов. Степень разделения можно улучшить добавлением в раствор комплексообразователей. Для разделения РЗЭ используют также экстракцию. [c.603]

Для лантаноидов (III) известны многочисленные бинарные соединения (Э2О3, ЭНа1з, ЭаЗз, ЭЫ, ЭНз) и разнообразные соли. Теплоты п изобарные потенциалы образования однотипных соединений лантаноидов близки, например АС°бр. 298 их кристаллических трихлоридов имеют следующие значения кдж1моль) [c.552]

Многие лантаноиды и их соединения нашли применение в различных областях науки и техники. Они применяются в производстве стали, чугуна и сплавов цветных металлов. При этом используется главным образом мишметалл — сплав лантаноидов с преобладающим содержанием церия и лантана. Добавка малых количеств редкоземельных металлов повышает качество нержавеющих, быстрорежущих, жаропрочных сталей и чугуна. При введении 0,35% мишметал-ла в нихром, из которого делают электроспирали электропечей и др. нагревательных приборов, срок его службы при 1000 °С возрастает в 10 раз. Добавка лантаноидов к сплавам алюминия и магния и других металлов увеличивает их прочность при высоких температурах. Европий является единственной основой для получения красного люминофора для цветных кинескопов. [c.501]