Актиниды, электронная структура химические свойства

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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Подгруппа титана. Электронное строение атомов элементов подгруппы титапа (титап, цирконий, гафний и торий) характеризуется наличием восьми электронов на -орбите. У тория, вероятио, правильнее предполагать существование ( /-структуры. Однако, по входя глубоко в рассмотрение правильности представлений о группе актинидов, в плане данной статьи удобнее рассматривать торий как член подгруппы титана, поскольку но своим химическим свойствам он во многом близок к цирконию и гафнию. В свете представлений об электронных оболочках атомов этот факт отвечает тому, что энергии s d - и /-электроиов весьма близки между собой, вследствие чего цирконий, гафний и торий во всех своих соединениях яв-.1ЯЮТСЯ, как правило, четырехвалептпыми. Лишь титан можно восстановить до трех- и даже до двухвалентного состояния. Ионные радиусы элементов подгруппы титана, как это видно из приводимых ниже данных, закономерно возрастают от титана к торию [c.185]

У цезия начинается постройка шестой оболочки, хотя не только не образовалась еще 5 -подгруппа на пятой оболочке но и на четвертой еще не начиналась постройка 4/-подгруппы Заполнение этой подгруппы, находящейся уже глубоко внутри атома, происходит только у элементов от Се (2=58) до Ьи (7=71) составляющих группу редкоземельных элементов, или лантанидов Атомы этих элементов обладают аналогичной структурой двух наружных оболочек, но различаются по степени достройки внут ренней (четвертой) оболочки. Эти элементы весьма мало разли чаются между собой по химическим свойствам, так как хими ческие свойства определяются главным образом структурой на ружных электронных оболочек. Подобный же случай встречается еще раз в седьмом периоде периодической системы. У элементов, следующих за актинием и называемых актинидами, происходит достройка f подгруппы пятой оболочки. [c.42]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология