химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

а затем понижение высшей степени окисления:

Th Pa и Np Pu Am Cm

+4 + 5 +6 +7 +7 + 7 + 6

Bk а Es Fm Md No Lr

+4 +4 +3 +3 +3 +3 +3

Устойчивость степени окисления +2 возрастает в ряду Cf— No. Координационные числа актиноидов весьма разнообразны — от 4 до 12.

По аналогии с лантаноидами первые семь элементов семейства актиноидов можно объединить в подсемейство тория (Th—Cm), а остальные семь элементов — в подсемейство берклия (Bk—Lr).

§ 1. СЕМЕЙСТВО АКТИНОИДОВ

Торий и уран относятся к рассеянным элементам, а протактиний — к редким (см. табл. 26). Богатые торием или ураном минералы встречаются редко. К ним относятся торит ThSr04 и уранипит 1Ю2-3. Протактиний сопутствует урану.

Простые вещества. В виде простых веществ торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий — серебристо-белые металлы с высокой плотностью и относительно высокими температурами плавления и кипения:

Th Pa U Np Pu Am Cm

Пл., г/см' 11,7 15,4 19,0 20,4 19,9 13,7 13,5

Т. пл., °С 1750 1572 1134 639 640 1173 1358

Т. кип., 'С 4200 4487 4200 4082 3352 2607 3110

Актиноиды химически активны. На воздухе большинство из них постепенно окисляется кислородом и азотом. При сгорании металлов в кислороде образуются соединения, соответствующие наиболее устойчивым степеням окисления актиноидов. Например:

Th + 02 = ТЪ02; 4Ра + 502 = 2Ра05

3U + 402 = U3Oe (*U02-2U03); Pu + О, = PuO,

При нагревании актиноиды взаимодействуют и с большинством других неметаллов. Получающиеся соединения характеризуются высо-710 ними теплотами образования. Торий, уран и другие актиноиды способны поглощать большие количества водорода, образуя гидриды переменного состава — между ЭН2 и ЭН4. С металлами актиноиды образуют сплавы, в составе которых обнаруживаются интерметаллиды. В электрохимическом ряду напряжений актиноиды находятся далеко впереди водорода, поэтому окисляются водой и тем более кислотами.

Поскольку актиноиды химиически высоко активны, их получают электролизом расплавленных соединений, металлотермически, а также термическим разложением соединений при высоком вакууме и высокой температуре. Так, U и Th выделяют электролизом их расплавленных комплексных фторидов; Th, Np, Pu, Am, Cm — восстановлением фторидов парами бария, кальция, натрия:

NpF4 + 2Ва = Np + 2BaF2 а Pa — термическим разложением соединений: 2РаС15 = 2Ра + 5С12

Берклий Bk, калифорний Cf, эйнштейний Es, фермий Fm, менделевий Md, нобелий No и лоуренсий Lr синтезированы пока в столь малых дозах, что в металлическом состоянии в достаточных количествах не выделены. Свойства этих металлов мало изучены; по-видимому, по физическим и химическим свойствам они должны быть сходны с лантаноидами.

Использование актиноидов и их соединений связано в основном с проблемой использования внутриатомной энергии. Торий используют как легирующую добавку сплавов.

§ 2. СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ

Соединения Э (Ш). Степень окисления +3 проявляют все актиноиды. Однако для первых элементов семейства (Th—Pu) степень окисления +3 не характерна (особенно для Th и Ра); их немногочисленные соединения устойчивы лишь в твердом состоянии.

Свойства соединений актиноидов (III) (если не учитывать различий в окислительно-восстановительной активности) сходы и с соответствующими соединениями лантаноидов (III).

Гидроксиды актиноидов Э(ОН)3, подобно гидроксидам лантаноидов (III), мало растворимы в воде и проявляют отчетливо выраженные основные свойства. В частности, они легко взаимодействуют с кислотами.

711

Из соединений в воде растворимы Э(ГТОз)з, ЭС13, ЭВг3, Э13. 32(S04)s, трудно растворимы 3F3, ЭРО4 и др.

Соединения Th (III), Pa (III), U (III) и Np (III) — сильные восстановители. Например, они разлагают воду:

2UC13 + 4Н20 = 2U(0H)2C12 + Н2 + 2НС1

Восстановительная активность производных Pu (III) проявляется менее энергично. Однако в растворах они довольно легко окисляются кислородом воздуха.

Соединения Э (IV). Степень окисления +4 наиболее типична для тория и плутония, а также проявляется у протактиния, урана, нептуния, америция и кюрия.

В химическом отношении актиноиды (IV) сходны друг с другом и с церием (IV), а также с rf-элементами IV группы (подгруппа титана).

Для актиноидов (IV) известны изоморфные кристаллические оксиды Th02 — белого, Ра02 — коричнево-черного, U02 — коричневого. Np02 — желтого, Am02 — черного цветов. Некоторые из них тугоплавки (температура плавления Th02, например, 3050°С, (Ю2 2176°С). Э02 в воде практически не растворяются и с ней химически не взаимодействуют; практически не растворяются и в разбавленных кислотах. Со щелочами не взаимодействуют даже при сплавлении.

Гидроксиды Э(ОН)4 проявляют довольно слабо выраженные основные свойства. Получают Э(ОН)4 по обменным реакциям.

У актиноидов (IV) хорошо растворимы в воде нитраты, умеренно — сульфаты, плохо — фосфаты, карбонаты, иодаты и др. Растворимые соединения сильно гидролизуются.

Из тетрагалогенидов ЭНа141 тетрафториды известны для всех актиноидов подсемейства тория. Они довольно туго

страница 223
< 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
заборы профлист штакетник
контактные линзы смена цвета глаз
курсы флористики для начинающих в королеве и щелково
чайники российского производства

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
(04.12.2016)