химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

ns2. Скандий Sc, иттрий Y, лантан La и актиний Ас составляют подгруппу скандия. Основные константы скандия и его аналогов (а также бора и алюминия) приведены ниже:

Изучение геометрической изомерии важно для установления пространственной конфигурации комплексов. Так, Вернер изучал комплексы состава МА4В2 и МА2В2. Для шестикоординационных комплексов октаэдрическая модель допускает существование двух геометрических изомеров, а модель шестиугольника и тригональной призмы — трех геометрических изомеров. Для комплексов типа МА4В2 Вернеру не удалось синтезировать более двух изомеров, из чего он сделал вывод, что шестикоординационные комплексы имеют октаэдри-ческое строение.

Четырехкоординационные комплексы МА2В2 могут иметь квадратное или тетраэдрическое строение. Для квадратных комплексов возможны два геометрических изомера, тогда как для тетраэдрического строения существование геометрических изомеров невозможно. Таким образом, изомеры соединений < координационным числом комплексообразователя 4 могут иметь только квадратное строение. Выводы Вернера впоследствии были подтверждены экспериментально и теоретически на основе квантово-механических представлений.

Координационная изомерия выражается в различной координации двух типов лигандов относительно двух разных комплексообра-. зователей, например:

[Co(NH3)6][Cr(CN)6] [Cr(NH3)6][Co(CN)6]

[CoS04(NH3)5]Br красный

Ионизационная изомерия проявляется в неодинаковом распределении анионов между внутренней и внешней сферами, например, для соединений состава

[CoBr(NH3)5]S04 красно-фиолетовый

Из раствора изомера красно-фиолетового цвета не удается осадить бромид-ионы Вг", но при действии ионами Ва2+ осаждается BaS04. В растворе изомера красного иона, наоборот, не удается осадить SO2

ионы, но действием AgN03 осаждается бромид серебра AgBr.

со цА1 2iSc 39 Y 57La 89Ac

Атомная масса . . . . 10,811 26,8815 44,956 88,905 138,91 [227]

Валентные элект-

2s22pl З^Зр1 3d 4s2 Ad '5s2 5d4# bdllЈ

Металлический ра-

диус атома, нм . . . 0,091 0,143 0,164 0,181 0,187 0,203

Условный радиус

иона Э3+, нм . . . . 0,021 0,057 0,083 0,097 0,104 0,111

Энергия ионизации

Э° -> Э+, эВ . . . 8,298 5,986 6,562 6,22 5,58 5,1

Содержание в зем-

ной коре,

% (мол .доли) .... 6-ю-" 6,6 3-Ю-4 2,6-Ю"4 2,5-10-1 5-10-'5

Стабильные при-

родные изотопы юв «А1 "5Sc 89 у

(19,61%) (100%) (100%) (100%) (99,91%) He имеет

"В 138La

(80,39%) (0,089%)

Скандий и его аналоги, каждый в своем периоде, являются первыми d-элементами, т.е. у них первых начинают заполняться (/-орбитали предвнешнего слоя. Наличие лишь одного электрона в (/-состоянии обусловливает малую устойчивость (/^-конфигурации и отражается на всех свойствах элементов подгруппы скандия. В частности, в отличие от других (/-элементов скандий и его аналоги проявляют постоянную степень окисления 4-3.

Сопоставление электронных структур атомов и ионов скандия, галлия и алюминия показывает, что по строению внешних электронных слоев невозбужденных атомов элементы подгруппы скандия не имеют ничего общего с алюминием, тогда как электронная структура трехзарядных ионов этих элементов одинакова:

А1 (2,8,3) - А13*(2,8)

570

571

Sc (2,9,2) -» Sc3*(2,8)

Ga (2,18,3) -> Ga3*(2,18)

Элементы подгруппы галлия, наоборот, проявляют с А1 сходство атомных структур и резкое отличие структур ионов Э3*.

Кроме того, в ряду В—Al—Sc—Y—La—Ас (в противоположность ряду В—А1 —Ga—In—Т1) монотонно увеличиваются атомные и ионные радиусы (см. рис. 16). Таким образом, следует ожидать, что в ряду В—Ас свойства однотипных

за ?

140

соединений должны изменяться

ту

, ЛИ,

20 40 60 во 2

является рис. 16).

-100

одним из примеров

В ряду В—Al—Sc—Y—La—Ас усиливаются признаки металлических элементов. Скандий напоминает алюминий и является амфотерным элементом, а его аналоги по свойствам приближаются к щелочно-эе-мельным металлам.

§ 1. ПОДГРУППА СКАНДИЯ

В земной коре элементы подгруппы скандия очень распылены и отдельных минералов не образуют. Из-за этого их трудно выделить в чистом (без примесей) состоянии.

Простые вещества. В виде простых веществ элементы подгруппы скандия — белые металлы (см. табл. 28). 572

Sc Y La Ac

Пл., г,см3 3,0 4,47 6,16 10,1

Т.пл., "С 1541 1528 920 1050

Т. кип., 'С 2850 3322 3450 3590

р' п> В -2,98 -2,37 -2,52 -2,6

Скандий и его аналоги по химической активности уступают лишь щелочным и щелочно-земельным металлам. В ряду Sc—Y—La-А< химическая активность заметно возрастает, о чем свидетельствуют, в частности, значения их электродных потенциалов <р°,м. При более или

менее сильном нагревании все они реагируют с большинством неметаллов, а при сплавлении — с металлами.

В электрохимическом ряду напряжений Sc и его аналоги находятся далеко впереди водорода (см. значения у29б). Скандий вследствие

пассивирования с водой не реагирует, а лантан уже при обычных условиях медленно разлагает воду:

2La +

страница 177
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
кресло престиж производство
урна-пепельница для улицы высота 830 мм производство россия

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(30.04.2017)