Лантан электронное строение

Элементы побочной подгруппы III группы скандий 8с, иттрий У, и лантан Ьа относятся к редким и рассеянным металлам. До недавнего времени они не находили широкого применения. По электронному строению они относятся к переходным металлам, поскольку содержат на внешней оболочке один ( -электрон, однако по свойствам напоминают скорее щелочноземельные металлы. Все они сильно электроположительны и практически всегда проявляют одну степень окисления +3. Щелочные свойства гидроксидов этих металлов усиливаются от скандия к лантану (гидроксид лантана — сильное основание). [c.153]

В V периоде элемент IV группы — цирконий — непосредственно следует за элементом П1 группы —. иттрием, а в VI пер1Иоде между элементом III группы — лантаном — и элементом IV группы — гафнием — вклиии-вается длииный ряд лантанидов. У лантанидов происходит достройка электродами третьего снаружи электронного слоя. С возрастанием за1ряда атомного ядра у них электронные оболочки все более стягиваются к ядру, и радиус атома уменьшается (табл. 13). Из-за этого, и у элементов, следующих за лантанидами, атомные радиусы оказываются относительно малым и близкими к атомным радиусам соответствующих элементов V периода. Сходство строения атомов здесь дополняется близостью. их радиусов. Поэтому и по химическим свойствам элементы цирконий и гаф,ний, ниобий и тантал, молибден и вольфрам и т. д. оказываются попарно чрезвычайно сходными. [c.152]

Представляет интерес рассмотрение вопроса о положении элементов в периодической системе с учетом их электронного строения. В качестве исходной посылки при этом полезно отметить, что s- и р-элементы образуют группы А в периодической системе, а -элементы входят в побочные подгруппы или группы В. При переходе от одной В-группы к другой свойства ( -элементов меняются не очень резко, что, как известно, связано с заполнением электронами второй снаружи оболочки. На основании этой закономерности в последние годы некоторые исследователи предлагают варианты размещения /-элементов в периодической системе с выделением их в специальные С-подгруппы на основании особенностей их электронного строения . В соответствии с этим сам лантан, имеющий 3 валентных электрона, должен возглавлять ШС-группу. Элементы от церия e(4/ 6s — 4 валентных электрона) до самария Sm ((4/ 6s — 8 валентных электронов, подобно железу 3d4s ) располагаются соответственно в IV — VlII -rpynnax. Европий Eu(4/ 6s"), имеющий устойчивую / -конфигурацию и, как следствие этого, лишь [c.24]

Размещение лантаноидов по группам, сделанное на основании их электронного строения, т. е. по сумме /-, d-, s-электронов вне устойчивых конфигураций, представлено в табл. 3. Цезий, имеющий один электрон на 6 -уровне, относится к I группе, барий с двумя электронами на этом же уровне — ко второй, а лантан (d s ) — к третьей. Церий с двумя электронами на внутренней незаполненной 4/-оболочке и двумя электронами на внешней б8-оболочке является элементом IV группы, празеодим (4/ 6s ) — элементом V группы, неодим (4/ 6s ) — VI группы, прометий (4/ 6s ) — [c.18]

Подгруппа скандия. В побочную подгруппу третьей группы входят элементы скандий, иттрий, лантан и актиний. Их атомы содержат по два электрона в наружном электронном слое и по 9 электронов в следующем за ним слое строение этих двух электронных слоев можно выразить формулой (я——1)р (га—Каждый из этих элементов открывает собой соответствующую декаду -элементов. Некоторые их свойства приведены в табл. 36. Степень окисленности элементов подгруппы скандия в большинстве их соединений равна -ЬЗ. [c.632]

Скандий, иттрий, лантан и лантаноиды имеют электронное строение, исключающее образование прочных ковалентных связей, поэтому данные элементы не образуют устойчивых комплексных соединений с монодентатными лигандами. Напротив, комплексоны являются уникальными реагентами для этой группы катионов. Лантаноиды занимают особое место по разнообразию форм комплексонатов, это хорошо иллюстрируется на примере неодима (табл. 3.11). [c.373]

Подгруппа скандия. В побочную подгруппу третьей группы входят элементы скандий, иттрий, лантан и актиний. Их атомы содержат по два электрона в наружном электронном слое и по 9 электронов в следующем за ним слое строение этих двух электронных слоев можно выразить формулой (л — 1) 2(л— 1)й /г 2. Каждый из этих элементов открывает собой со- [c.640]

Атомы их имеют в наружном и ближайшем к нему слоях почти одинаковое число электронов, что и обусловливает сходство между данными элементами. Атомы лантанидов отличаются друг от друга лишь строением глубже лежащего, третьего электронного слоя, считая от внешнего. Этот третий слой у большинства атомов лантанидов является незаполненным и достраивается с увеличением порядковых но,-меров. Ввиду сходства с лантаном лантаниды должны находиться с ним в одной клетке таблицы. Для удобства они помещаются вне таблицы, а в клетке отмечаются лишь их порядковые номера. [c.69]

Строение атомов лантаноидов и актиноидов, их валентные состояния и потенциалы ионизации были представлены в табл. 3 и на рис. 5 и 18. Внешней электронной оболочкой ионов этих элементов являются 58 5р -оболочка у лантаноидов и 6 6р -оболочка у актиноидов. Над этими оболочками на уровнях с и 5 располагаются внешние валентные электроны. Самые внешние уровни лантаноидов (6 ) и актиноидов (7в ) всегда заполнены, и один валентный электрон может находиться на уровне 5 (лантан, гадолиний, лютеций) или 6 (торий, протактиний, уран, нептуний и, по-видимому, кюрий и лоуренсий). Остальные электроны, не входящие в устойчивые оболочки, располагаются на глубоких 4/- и 5/-уровнях соответственно у лантаноидов и актиноидов. Некоторые из этих электронов могут переходить в свободное состояние или быть валентными. [c.148]

С позиций современной химии этот факт легко объясним электронное строение атомов редкоземельных элементов — а к ним относятся скандий, иттрий, лантан и 14 лантаноидов — очень сходно. Химические свойства их, в том числе свойства, определяющие поведение элемента в земной коре, трудноразличимы. Очень близки размеры их ионов. В частности, у иттрия и тяжелых элементов семейства лантаноидов — гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия — размеры трехвалентного иона практически одинаковы, разница в сотые доли ангстрема. [c.183]

Скандий стоит в начале первого большого (IV) периода и именно с него начинается усложнение строения атома вследствие заполнения не внешней электронной оболочки, а второй снаружи. Иттрий, выделенный Ф. Велером в 1828 г. из минерала, найденного близ города Иттерби (Швеция), выполняет ту же функцию в следующем большом периоде (V), а лантан — в VI. Строение электронных оболочек этих элементов таково (см. табл. 27), что они имеют устойчивую валентность 3, при которой теряют оба внешних электрона и один электрон со второй оболочки, приобретая таким образом устойчивую 8-электронную структуру наружного слоя. Сходство в химических свойствах этих трех элементов очень велико, но особенно близки по химическим свойствам элементы группы редких земель. Эта близость объясняется одинаковым строением двух внешних электронных оболочек в связи с тем, что при достройке атома при переходе от одного элемента к другому, т. е. при возрастании заряда и числа электронов на единицу, дополнительный электрон располагается у этих элементов не во внешнем электронном слое, а на третьем снаружи, обозначаемом 4/. Вполне понятно, что близость химических свойств обусловливает как совместное нахождение этих элементов в природе, так и трудность их разделения и выделения в виде индивидуальных соединений. [c.229]

В шестом периоде, кроме заполнения 5 -нодоболочки и появления десяти переходных металлов, происходит заполнение 4/-нодоболочки, в результате которого возникают 14 лантаноидов. Они, как и переходные металлы, не могут быть оторваны от всей системы элементов и непременно должны быть соединены линиями с металлами 5-го периода, имеющими с ними определенные черты сходства. При этом, в соответствии с двойной периодичностью строения и свойств, ряд лантаноидов должен быть разделен на две группы элементов, отвечающих заполнению первой и второй половины 4/-подоболочки. Такой прием, хотя и не нашел отражения в современных пирамидальных таблицах, точно соответствует таблицам, составленным Менделеевым (см. табл. 2). При этом европий—иттербий, лантан—гадолиний—лютеций и т. д. оказываются на ветвях, идущих слева направо и вниз, что приводит к разделению цериевых и иттриевых редкоземельных металлов и соответствует изменению параметров, отражающих различия их электронного строения. Расположение всех лантаноидов в один ряд является совершенно неудовлетворительным, так как элементы от европия до иттербия оказываются при этом несвя- [c.62]

Характерной чертой новых исследований, начиная с появления теории Бора, является кажущееся парадоксальным стремление вырваться из рамок одной клетки периодической системы. Химики никак не могли примириться с мыслью, что пятнадцать элементов должны занимать лишь одно место в таблице подобно Клемму и Нод-даку, большинство исследователей воспринимало теорию строения электронных оболочек как рабочую гипотезу. С другой стороны, модернизаторы таблицы Менделеева учитывали не только чисто химические свойства элементов. В этом отношении любопытна работа английского ученого Д. Спенсера, опубликованная в 1928 г. В основу своего исследования Спенсер положил три фактора 1) форму кривой магнитных свойств 2) растворимость сульфатов редкоземельных элементов в щелочных сульфатах и 3) аномальные валентности лантаноидов. Ученый считал, что па основании хода магнетизма редкоземельные элементы можно разделить на две группы от лантана до самария и от еврония до гадолиния, причем они идентичны тем двум группам, на которые разделяются редкие земли согласно растворимости их сульфатов в насыщенном растворе К2804 , т. е. лантан—самарий и европий — лютеций. Это совпадение можно использовать, по мнению Спенсера, для размещения редкоземельных элементов в таблице (табл. 16). [c.119]

В длинных периодах системы Менделеева, включающих так называемые вставные декады, содержится по десять элементов, у которых число электронов в наружной оболочке равно двум (два -электрона) и которые различаются лишь числом -электронов во второй снаружи оболочке. Такими элементами являются, например, элементы от скандия до цинка или от иттрия до кадмия. Вторая снаружи оболочка играет меньшую роль в проявлении химических свойств, чем наружная оболочка, ибо связь электронов наружной оболочки с ядром слабее, чем во второй снаружи. Поэтому элементы, в атомах которых наружные оболочки построены одинаково и различны лишь вторые снаружи оболочки, гораздо меньше различаются друг от друга по химическим свойствам, чем элементы с различным строением наружных оболочек. Так, все элементы вставных декад , образующие в совокупности так называемые побочные подгруппы основных восьми групп менделеевской системы, являются металлами все они характеризуются переменной валентностью. В шестом периоде системы Менделеева, кроме вставной декады , имеются ещё 14 следующих за лантаном элементов, у которых различие в строении электронных оболочек проявляется лишь в третьей снаружи электронной оболочке (идёт заполнение /-мест в четвёртой оболочке при наличии заполненных мест Эти элементы (лантаниды) на- [c.23]

Опыт показал, что заполнение 4/-оболочки в шестом периоде начинается сразу после лантана и продолжается до лютеция. В результате 14 редкоземельных элементов, атомы которых различаются лишь строением третьей снаружи электронной оболочки, весьма близки по химическим свойствам и все похожи на лантан. Отсюда и возникло название для этих 14 элементов — лантаниды или, как предложил советский ученый С. А. Щукарев, лантаноиды. Лишь после лантанидов, начиная с гафния, происходит наслоение 5с -электронов. [c.150]

По строению атома скандий разнится от алюминия, в то время как у галлия есть сходство с ним. Ион же скандия, подобно иону алюминияр (И нонам ранее рассмотренных металлов), имеет октетный. внешний электронный слой, т. е. электронное строение атома инертного газа, ион галлия— нет. Таким образом, по строению ода с типичным металлом III группы — алюминием наиболее сходны элементы, непосредствен но следующие в периодической таблице за щелочноземельными металлами скандий, иттрий, лантан и актиний. Они относятся к алюминик> так же, как щелочноземельные металлы к магнию. [c.476]

За исключением лантана, гадолиния и лютеция, атомы элементов этой подгруппы имеют одинаковое строение наружного Р и предпоследнего внутреннего О слоев на внешнем электронном слое у них по 2, а на предпоследнем — по 8 элементов (у La, Gd, Lu — по 9). Число электронов в слое N в ряду церий —лютеций постепенно возрастает от 20 до 32. Но, как известно, различие, в структуре более глубоко лежащих слоев в атомах, как правило, мало сказывается на химических свойствах элементов. Общность строения и близость химических свойств редкоземельных элементов, обусловленные одинаковым числом наружных (валентных) электронов и постепенным заполнением подуровня 4f, позволили разместить их в периодической системе Менделеева в одной клетке с лантаном. В связи с этим их называют лантаноидами. [c.399]

Элементы скандий S , иттрий Y, лантан La и актиний Ас составляют 1ПБ группу Периодической системы Д. И. Менделеева. Строение валенуного электронного уровня атомов этих элементов описывается формулой (п—l)d ns , отсюда вытекает характерная степень окисления ( + 111). Значения электроотрицательности элементов 111Б группы невелики, что объясняет почти полное преобладание для них металлических свойств, особенно для La и Ас. [c.230]

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]

Подобный ход образования электронной оболочки с возвратом назад был теоретически доказан Н. Бором, определившим энергетическую устойчивость атомных систем с точки зрения квантовой теории. Рассматривая на основе этой теории строение лантанидов. Бор пришёл к следующему важному заключению лантан пмеет 57 электронов, причём, хотя у него начата постройка 5-го и даже 6-го слоя, в 4-м слое остались незаполненными 14 мест. У лантанидов как раз и происходит заполнение этих мест, что является характерным признаком всего пх семейства. Отсюда можно определить и общее число лантанидов. Оно равно 14. Следовательно, последний пх член доолжеп иметь 71 Это будет лютеций. У него 4-й слой достроен полностью. Отсюда следует, что 72-й электрон должен включаться уже не в 4-й слой, а в 5-й. Вследстеие этого ожидаемый элемент К 72 должен принадлежать не к лантанидам, а к IV группе менделеевской системы, т. е. быть аналогом циркония и тория. Как видим, индивидз альные и групповые признаки элемента № 72 Бор определил, исходя из общей закономерной связи между все ми элементами. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология