Лантан электронная структура

Элементы подгруппы скандия. Скандий 5с и его электронные аналоги — иттрий V, лантан Ьа и актиний Ас являются элементами побочной подгруппы третьей группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная структура их атомов выражается формулой (п — где п — номер внешнего слоя, совпадающий [c.281]

Элементы подгруппы скандия. Скандий 5с и его электронные аналоги — иттрий У, лантан Ьаи актиний Ас являются элементами побочной подгруппы третьй группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Электронная структура их атомов выражается формулой (п — 1 где п— номер внешнего слоя, совпадающий с номером периода. При возбуждении атома внешние х-электроны распариваются, поэтому скандий и его аналоги могут проявлять валентность, равную двум. Однако для всех этих элементов более характерна валентность, равная трем, которая отвечает максимально возможному числу неспаренных электронов на валентных энергетических подуровнях [c.314]

Актиний —элемент III группы периодической системы, гомолог лантана, он имеет более основные свойства, чем лантан. Актинием в 7 периоде начинается ряд актиноидов, подобный ряду лантаноидов в б периоде. Электронная структура атома отвечает схеме В соответствии с этой схемой актиний имеет только одну степень окисления — три. [c.343]

Среди свойств РЗЭ, объясняющихся также их электронной структурой, отметим парамагнетизм и высокую парамагнитную восприимчивость. Это обусловлено экранированием магнитноактивного 4/-подуровня электронами внешних оболочек. Лантан, лютеций, иттрий, скандий диамагнитны, остальные парамагнитны. У гадолиния ниже 16° проявляется ферромагнетизм. На рис. 17 [c.119]

Лантан вместе с 14 лантаноидами (порядковые номера 58—71) входят в Н1 группу элементов периодической системы. В шестом периоде таблицы они размещены в одной клетке, причем своеобразие электронной структуры их атомов позволило объединить [c.402]

При сопоставлении электронных структур атомов редкоземельных элементов с их свойствами обращает на себя внимание тот факт, что крайние элементы этой группы — лантан и лютеций — при всех обстоятельствах остаются трехвалентными, несмотря на все усилия полечить их в состоянии какой-либо иной валентности. Оба этих элемента характеризуются полным заполнением электронного К-слоя (Ьа —18 Ьи —32). Очевидно, что у лантана и лютеция при ионизации можно удалить только три электрона нз внешнего Р-слоя. Гадолиний, занимающий среднее место в ряду редкоземельных элементов, также характеризуется значительной устойчивостью. [c.27]

Периодичность, наблюдаемая в окраске ионов, побудила многих исследователей предположить зависимость между цветом и электронной структурой. М. Смит в 1927 г. [87] установил, что окраски растворов первых семи трехвалентных ионов похожи на окраски последующих семи ионов в обратном порядке и что это сходство имеет отношение к электронной конфигурации ионов. Ион, имеющий на я электронов больше, чем лантан, окрашен в тот же цвет, что и ион, имеющий их на 14 — п больше. На языке спектроскопии это равносильно утверждению, что ионы, обладающие основными электронными состояниями, отличающимися только перестановкой /, имеют сходные окраски. Это сходство показано в табл. 7. [c.53]

Название лантаноид (или актиноид ) означает подобный лантану (или актинию) и подчеркивает сходства этих элементов с лантанам (или актинием). Действительно, различия в структуре электронных оболочек их атомов существуют лишь в третьем снаружи уровне, в то время как химические свойства элемента обус- [c.44]

Структура атомов РЗЭ и проявляемая ими валентность указывает на внутреннюю периодичность среди них. Наиболее устойчивые электронные конфигурации наблюдаются у Ьа, Од, Ьи это как бы благородные газы во внутренней периодической системе. Лантаноиды, стоящие близко к лантану, или гадолинию, или лютецию, стремятся к более устойчивой конфигурации благородного газа . Этим объясняется переменная валентность у некоторых РЗЭ, что можно видеть на рис. 14. [c.47]

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]

В случае алюминия состояние sp возникает при затрате 83 ккал для состояний d s (структура I) или dsp (приведение к структуре II) нужно затратить гораздо больше энергии, 190 ккал и более. Для следующих трех элементов энергии промотирования в состояния d s или dsp невелики..Такие конфигурации электронов обусловливают появление структур I и II. И действительно, у всех трех элементов наблюдаются обе эти структуры. Лантан образует также высокотемпературную фазу, в которой его атомы упакованы в структуру III, но вполне понятно, что при обычных температурах энергия промотирования в состояние sp слишком велика. [c.285]

Те переходные металлы, которые можно получить более чем в одной форме, расположены в левой части периодической таблицы, в первом длинном периоде. Это элементы, у которых сравнительно мало электронов на -уровне или небольшие атомы. В этом разделе рассматриваются титан, цирконий, гафний, торий, хром, вольфрам, марганец, железо, кобальт и ртуть скандий, иттрий и лантан рассматриваются вместе с их химическими аналогами — лантанидами. Относительно хрома и вольфрама существует некоторое сомнение, остальные элементы, кроме кобальта и ртути, при высоких температурах имеют объемноцентрированную кубическую структуру. [c.109]

Шестой период, как и пpeдыдyш e, начинается с двух й-элементов (цезий и барий), которыми завершается заполнение орбиталей с суммой (п + 1), равной 6. Теперь, в соответствии с правилами Клечковского, должен заполняться подуровень 4/ (тг = 4, = 3) с суммой (п + 1), равной 7, и с наименьшим возможным при этом значении главного квантового числа. На самом же деле у лантана (2 = 57), расположенного непосредственно после бария, появляется не 4/-, а 5 -электрон, так что его электронная структура соответствует формуле 15 25 2р 3з 3р 3 °4й 4р 4с °55 5р 5 б5 . Однако уже у следующего за лантаном элемента церия (2 = 58), действительно, начинается застройка подуровня 4/, на который переходит и единственный 5с -электрон, имевшийся в атоме лантана в соответствии с этим электронная структура атома церия выражается формулой 15 25 2р 3з 3р 3й °45 4р 4 °4/ 55 5р б5 . Таким образом, отступление от второго правила Клечковского, имеющее место у лантана, носит временный характер начиная с церия, происходит последовательное заполнение всех орбиталей 4/-подуровня. Расположенные в этой части шестого периода четырнадцать лантаноидов относятся к f-элементам и близки по свойствам к лантану. Характерной особенностью построения электронных оболочек их атомов является то, что при переходе к последующему /-элементу новый электрон занимает место не во внешнем (га = 6) и не в предшествующем (п = 5), а в еще более глубоко расположенном, третьем снаружи электронном слое (п = 4). [c.69]

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]

Блестящая поверхность металлического цезия имеет бледно-золотистый цвет. Это — один из самых легкоплавких металлов он плавится при 28,5° С, кипит при 705° С в обычных условиях и при 330° С в вакууме. Легкоплавкость цезия сочетается с большой легкостью. Несмотря на довольно большую атомную массу (132,905) элемента, его плотность при 20° С всего 1,78. Цезий во много раз легче своих соседей по менделеевской таблице. Лантан, например, имеющий почти такую же атомную массу, по плотности превосходит цезий в три с лишним раза. Цезий всего вдвое тяжелее натрия, а их атомные массы относятся, как 6 1. По-видимому, причина этого кроется в своеобразной электронной структуре атомов цезия. Каждый его атом содержит 55 протонов, 78 нейтронов и 55 электронов, но все эти многочисленные электроны расположены относительно рыхло — ионный радиус цезия очень велик — 1,65 А , Ионный радиус лантана, например, равен всего 1,22 А, хлтя в состав его атома входят 57 протонов, 82 нейтрона и 57 электронов. [c.95]

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]

Рассчитав bosmohiho расположение семидесяти двух электронов в атоме этого неоткрытого элемента. Бор установил, что его электронная структура, а значит и свойства, сходны не с лантаном (№ 57), а с другим элементом — цирконом (№ 40). Следовательно, и искать его надо в цирконовых минералах. [c.210]

Среди свойств РЗЭ, объясняющ,ихся также электронной структурой, отметим парамагнетизм и высокую парамагнитную восприимчивость. Это обусловлено экранированием магнитно-активного 4/-по-дуровня электронами внешних оболочек. Лантан, лютеций, иттрий, скандий диамагнитны, остальные парамагниты. У гадолиния ниже 16° проявляется ферромагнетизм. На рис. 15 представлены магнитные моменты ионов Ьп +. Кривая распадается на две ветви с максимумом у празеодима и диспрозия. Остается труднообъяснимым аномальное значение парамагнетизма у европия 15—7]. [c.49]

При п- -1 = 7 первым заполняется уровень, соответствующий п = 4, 1 = 3 (4/) и лишь затем следуют 5 -, бр-уровни и начинающий седьмой период 75-уровень. Поэтому, хотя в атомах следующего за барием элемента — лантана и появляется 5 -элeктpoн (5 6s2), в атомах четырнадцати элементов — от церия до лютеция, расположенных за лантаном, идет заполнение третьей снаружи электронной оболочки /-электронами (церий — 4/5 6s2, лютеций — 4/ 5 652). И лишь начиная с гафния, продолжается достраивание пятой оболочки -электронами, которое заканчивается в атомах ртути (4f 5 °6s2). Шестой период системы Менделеева заканчивается радоном 4/ 5 бs2p6), а в седьмом периоде до открытия заурановых элементов было известно всего шесть элементов. Если электронные структуры первых трех элементов седьмого периода не вызывали споров (например, для актиния — 6 7s2), то для тория и более тяжелых элементов электронные структуры стали ясны лишь после исследования заурановых элементов. В свое время мы рассмотрим этот вопрос подробнее, а пока остановимся, [c.38]

В следующем длинном периоде цезий, барий и лантан имеют структуры, которых и следовало ожидать (Xe 6s (Хе)6 2 и (Xe)5d 6s . Можно было ожидать, что лантан будет первым членом третьего переходного периода, однако это не так. Атомный спектр церия не напоминает спектры титана или циркония — элементов, находящихся в соответствующих положениях в первых двух переходных периодах. У- атомов с высоким атомным номером (2се = 58) энергия 4/-орбиталей ниже, чем 5d фактически церий имеет конфигурацию 4p5s 5p 5d°6s . Получается ряд из 15 элементов, от лантана до лютеция, основным различием между которыми является число электронов на семи внутренних 4/-орбиталях. Химическое сходство между этими элементами очень велике, так как две их внешние орбитали полностью идентичны. Таким образом, если расположить элементы в соответствии с их электронными конфигурациями, элементы от лантана [c.56]

Прямые фотометрЕческие методы определения фтора наиболее перспективны [I]. Так, методы с применением разнолигандных комплексов циркония и лантана с фторид-ионом и различными органическими реагентами обладают рядом преимуществ они просты в исполнении, экспрессны, высоко избирательны, хорошо воспроизводимы и часто не требуют предварительного отделения фторвд-иона. Введение в систему металл - лиганд еще одного реагента изменяет электронную структуру центрального атома, зарвдисш -метрию молекулы комплекса [2]. Главные изменения, представляющие ценность для аналитического применения, - это изменения в устойчивости, растворимости в воде и органических растворителях, а также в спектрах поглощения вещества. Методы, основанные на образовании таких сложных комплексов, являются наиболее обещающими при повышении избирательности и чувствительности фотометрических определений [2]. Интересна,в частности, реакция образования разнолигандного комплекса в системе лантан - эриохромцианин К - фтор [З]. Система эриохромцианин Е (ЭХЩ) - металл изучена более подробно [4-9]. В табл.1 представлены некоторые физико-химические характеристики реагента и его комплексов с лантаном и фгорвд-ионом. [c.32]

Название <1 лантаноид (или актиноид ) означает подобный лантану (или актинию) и подчеркивает сходство этих элементов с лантаном (или актинием). Действительно, различия в структуре электронных оболочек их атомов существуют лишь в третьем снаружи уровне, в то время как химические свойства элемента обусловлены электронами, находящимися лишь на внешних и предвнешних уровнях его атомов. Поэтому в короткопериодном варианте системы элементов семейства / элементов располагаются в той же побочной (третьей) подгруппе, что и лантан (или актиний). [c.54]

Как было отмечено выше, структура больших (4-го и 5-го) и сверхбольших (6-го и 7-го и т. д.) периодов определяется наличием своеобразных вставок, включающих элементы, у которых заполняются внутренние, пропущенные ранее электронные оболочки. Начиная с 4-го периода, появляются вставные декады d-элементов, которые представляют собой связующее звено между s-и р-элементами. Начиная с 6-го периода, помимо указанных вставных декад, между лантаном (5d 6s-) и гафнием (5d 6s ), а также актинием (6d4s-) и курчатовием (6d 4s"-) вклиниваются семейства лантаноидов и актиноидов, содержащие по 14 элементов, у которых, в общем, происходит заполнение (п—2)/-оболочки. Все эти элементы (d- и /-) называются переходными. В отличие от s- и р-элементов валентными у d- я /-элементов являются пе только электроны внешнего слоя, но и незавершенных внутренних. Это обстоятельство обусловливает две их химические особенности. Во-первых, возможность [c.15]

В шестом периоде у цезия (№ 55) внешняя структура атома 5525р 6з (одновалентен), у бария (№ 56) Бз Ьр з (двухвалентен) у лантана (№ 57) Бз-Бр БФбз (трехвалентен) у церия (№ 58) АрБзЪрЧзз (трех- и четырехвалентен). У лютеция прекращается построение глубоко лежащего подуровня 4/, и тем самым заканчивается формирование размещенного внизу таблицы ряда лантаноидов из 14 следующих за лантаном элементов. Все они, как правило, трехвалентны два валентных электрона из подуровня [c.91]

В 1923 году теория Бора была подтверждена интересным открытием. В течение ряда лет учёные безуспешно искали элемент с числом Менделеева, равным 72. По своим свойствам этот элемент должен напоминать лантан и поэто.му искали его в лантанс 5ых рз дах. Но Бор рассчитал электронную конфигурацию этого элемента и установил, что структура его сходна со структурой циркония, а значит, и искать этот эле.мент нужно не в лантановых, а в циркониевых рудах И в 1923 году в циркониевой норвежской руде был найден элемент с числом Менделеева, разным 72 Он был назван гафние.м. [c.93]

Сведения о других соединениях с трехвалентными РЗМ немногочисленны. Однако Мэдер и Уоллейс [132] исследовали соединения на основе EuAU и EuAU с целью определить влияние электронной концентрации на магнитную структуру. Их результаты показывают, что при увеличении электронной концентрации, вызванном замещением европия лантаном, связи из пре- [c.54]

Структуры соединений d- и /-переходных металлов с азотом и его аналогами представлены в табл. 29. Соединения типа Na l образуются, когда металл имеет три и более валентных электрона. Щелочные и щелочноземельные металлы, так же как металлы подгрупп меди и цинка, моносоединений с азотом и его аналогами не образуют. Скандий, иттрий, лантан, все лантаноиды и актиноиды в результате передачи трех электронов атому азота или его аналогу приобретают внешнюю р -конфигурацию и в результате взаимодействия с ионами металлоида с такой же внешней конфигурацией р должны образовывать структуры типа Na I. Отсутствие избыточ- [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология