химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

уется ион Се4+. Структура иона Се4+ идентична структуре La3+, а та в свою очередь подобна устойчивой структуре инертного газа ксенона. У следующего за церием празеодима на 4/-подуровне уже больше электронов. Атом Рг теряет два электрона с подуровня 6s и легко один электрон с подуровня 4/; второй /-электрон теряется с большим трудом. Поэтому празеодим проявляет валентность IV в достаточно жестких условиях, например, при прокаливании на воздухе до 700°. Европий и самарий, стоящие перед гадолинием (электронная структура которого очень устойчива), в определенных условиях проявляют валентность ниже трех, а именно II. Европий теряет только два электрона с подуровня 6s, что делает структуру иона Еи2+ сходной с устойчивой структурой HOHaGd3+. Электронная структура иона Sm2+ приближается к структуре иона Gd3+, но не становится идентичной. В результате соединения самария (II) менее устойчивы, чем такие же соединения европия. У тербия на подуровне 4/ девять электронов. В определенных условиях тербий способен терять не только два электрона с подуровня 6s; он еще может терять два электрона с подуровня 4/, что делает электронную структуру его иона ТЬ4+ сходной со структурой иона Gd3+. Наконец, иттербий, подобно европию, может быть не только трех-, но также и двухвалентным. После потери его атомом двух электронов с подуровня 6s возникает ион Yb2+, сходный по структуре с устойчивым ионом Lu3+.

Структура атомов РЗЭ и проявляемая ими валентность указывает на внутреннюю периодичность среди них. Наиболее устойчивые электронные конфигурации наблюдаются у La, Gd, Lu; 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.

Как показано в табл. 14, радиусы атомов и ионов РЗЭ закономерно уменьшаются от La к Lu. Это явление известно под названием лантаноидного сжатия. Причина сжатия — экранирование одного электрона другим в той же оболочке. Лантаноидное сжатие следует квалифицировать как /-сжатие. Оно есть следствие заполнения 4/-подуровня. Он расположен ближе к ядру, нежели ^-подуровень, а его экранирующее действие настолько велико, что влияние возрастающего заряда яДра сильно затормаживается. От церия к лютецию атомный радиус

изменяется незначительно — на 0,091 А. При лантаноидном сжатии атомные радиусы сокращаются намного меньше, чем при d-сжатии. Большое сходство атомных и ионных радиусов РЗЭ находит отражение

S m ? u Gd { Tu Yb Lu

La С е F 'г Nd Pm T b Dy Ho Er »

Рис. 14. Схема валентных состояний редкоземельных элементов (пунктир — предполагаемые валентности)

в значительном сходстве их химических свойств. Однако уменьшение ионных радиусов от La к Lu все же обусловливает химическое различие, в частности несколько понижается основной характер элементов, изменяется растворимость солей, устойчивость комплексных соединений и др.

Среди, свойств РЗЭ, объясняющихся также электронной структурой, отметим парамагнетизм и высокую парамагнитную восприимчивость. Это обусловлено экранированием магнитно-активного ^-подуровня электронами внешних оболочек, скандий диамагнитны, остальные парамагниты. У гадолиния ниже 16° проявляется ферромагнетизм. На рис. 15 представлены магнитные моменты ионов Ln3+. Кривая распадается на две ветви с максимумом у празеодима и диспрозия. Остается труднообъяснимым аномальное значение парамагнетизма у европия [5—7].

Магнитные свойства РЗЭ используются в методах исследования их соединений для идентификации и определения чистоты вещества, для

контроля за разделением элементов в процессе фракционирования и т. д. Искусственное изменение магнитного состояния вещества сопровождается изменением его температуры. Это позволило употребить октагидрат сульфата гадолиния для получения низкой температуры (0,29°К). С помощью сульфата и фторида церия, этилсульфата диспрозия можно достичь

страница 25
< 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

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


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

 

 

Реклама
наружняя реклама москчва
детская коляска car-baby concord lux 3 в 1 видео
скамейка садово-парковая гефест
870242

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
(22.02.2017)