химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

а) приведены ниже:

Пл., г/см3 ... Т. пл„ °С ... Т. кип., °С .

La Се Рг Nd Pm Sm Eu Gd

6,16 6,77 6,77 6,91 7,26 7,54 5,24 7,89

920 804 932 1016 1170 1072 825 1312

3447 3450 3512 3027 3000 1788 1559 3280

701

ТЬ Dy Но Ег Tm Yb Lu

Пл., г/см3 8,27 8,56 8,8 9,07 9,32 7,02 9,85

Т. пл., °С 1357 1409 1470 1520 1545 824 1660

Т. кип., 'С 3227 2587 2707 2880 1947 1211 3410

Как видно из приведенных данных, от Се к Lu в изменении плотности, температуры плавления и кипения проявляется внутренняя периодичность. Минимальные значения этих констант приходятся на Ей и Yb. Об этом же свидетельствует рис. 253, где показана зависимость энтальпии атомизации (возгонки) лантаноидов от порядкового номера элемента. Низкие значения энтальпии атомизации европия и иттербия, по-видимому, объясняются тем, что вследствие устойчивости несвязывающей конфигурации if и 4/4 в образовании связей у этих элементов принимают участие лишь два бе-электрона.

дНсат, кДж/моль

450- ,

Рис. 253. Зависимость энтальпии атомизации лантаноидов от их атомного номера

Лантаноиды ковки, обладают относительно невысокой твердостью, по электрической проводимости сходны с ртутью.

По химической активности лантаноиды, как и La, уступают лишь щелочным и щелочно-земельным металлам. Компактные металлы, правда, довольно устойчивы к сухому воздуху. Во влажном же воздухе они быстро тускнеют. При нагревании (до 200—400°С) лантаноиды воспламеняются на воздухе и сгорают с образованием смеси оксидов и нитридов. Церий в порошкообразном состоянии даже пирофорен, т. е. самовоспламеняется на воздухе при обычных условиях. Пирофорность церия и ряда других лантаноидов используется для получения пирофорных сплавов — "кремней" зажигалок, трассирующих пуль и др. 702

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.

Об активности лантаноидов свидетельствуют также значения их электродных потенциалов:

Се Рг Nd Pm Sm Eu Gd

-2,48 -2,46 -2,43 -2,42 -2,41 -2,40 -2,40

ТЬ Dy Но Ег Tm Yb Lu

-2,39 -2,35 -2,32 -2,30 -2,38 -2,27 -2,25

Располагаясь в электрохимическом ряду напряжений далеко впереди водорода, лантаноиды окисляются водой, особенно горячей, при этом выделяя водород. Тем более активно они взаимодействуют с кислотами. В HF и Н3РО4 лантаноиды устойчивы, так как покрываются защитными пленками нерастворимых солей. В щелочах не растворяются.

Вследствие большой близости свойств лантаноидов разделение их — одна из труднейших задач химической технологии. Разделяют РЗЭ с помощью ионообменных смол и экстракцией соединений органическими растворителями.

Лантаноиды получают кальцийтермическим восстановлением их хлоридов и фторидов.

Редкоземельные металлы находят широкое применение. В металлургии они применяются как легирующие добавки для улучшения механических свойств сплавов. Лантаноиды и их соединения используют в качестве катализаторов в органических и неорганических синтезах, а также в качестве материалов в радио- и электротехнике, в атомной энергетике.

§ 2. СОЕДИНЕНИЯ ЛАНТАНОИДОВ

Соединения Э (Ш). Для лантаноидов в степени окисления +3 известны многочисленные бинарные соединения (Э2О3, ЭНа13, 32S3, 3N, ЭН3) и разнообразные соли. Энтальпии и энергии Гиббса образования однотипных соединений лантаноидов близки; например, Дбу их

кристаллических трихлоридов имеют следующие значения (кДж/моль):

СеС13 РгС13 NdCl3 PmCl3 SmCl3 EuCl3 GdCl3 ТЬС13 -983 -1020 -963 -882 -863 -803 -928 -803

703

На рис. 254 показана зависи-

мость энтальпии атомизации

тригалогенидов лантаноидов от

их атомного номера. Низкие

значения энтальпии атомиза-

ции тригалогенидов европия

(4/6-s2) и иттербия (4/'16s2)

указывают на увеличение

стабильности электронной

P и с. 254. Завимость энтальпии атомизации тригалогенидов лантаноидов от атомного номера лантаноидов

конфигурации 4/4 (полное заполнение 4/уровня) и 4/ (наибольшее число непарных 4/электронов). Это находит квант о во-механи че ско е о бъяс-нение. Достаточно высокую энергию связей обеспечивают , б*- и 5(йэлектроны. Привлечение же для образования связей глубже расположенных 4/электронов вызывает снижение энтальпии атомизации. Особенно это сказывается в случае наиболее стабильных конфигураций / и /4.

704

В отличие от rf-элементов координационные числа /-элементов могут превышать 9 и достигать 10—14, что объясняют участием в образовании связей /орбиталей. Некоторые примеры полиэдров, отвечающих структуре комплексов (структурных единиц) лантаноидов-(Ш), приведены на рис. 255. Высокие координационные числа более характерны для атомов /-элементов начала семейства. Для завершающих семейство элементов наиболее типична октаэдрическая структура комплексов.

Окраска ионов Э3+ закономерно изменяется в соответствии с большей или меньшей стабилизацией 4/-состояния. Так, ионы с э

страница 220
< 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
детская выдвижная кровать купить
fissler чайник токио
Фужер Grappa
заказать билеты на концерт tokio hotel

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
(29.03.2017)