9 % (масс.)], так как оба его природные изотопа — 227Ас и 228Ас — радиоактивны.

В свободном состоянии элементы подгруппы скандия представляют собой серебристо-белые металлы е высокими температурами плавления. Металлические свойства выражены у них резче, чем у элементов главной подгруппы. Они растворяются в разбавленных соляной, азотной и серной кислотах, а при нагревании реагируют с большинством неметаллов.

Оксиды элементов этой подгруппы представляют собой тугоплавкие белые вещества. Гидроксиды проявляют основные свойства, усиливающиеся в ряду Sc — Y — La. Так, соли скандия гидролизуются в значительной степени, а соли лантана практически ие подвергаются гидролизу; La(OH)3—< сильное основание.

Области применения скандия ограничены. Но в настоящее время намечаются пути использования соединений скандия в электронике. В частности, некоторые ферриты (см. стр. 671), содержащие небольшие количества оксида Скандия, применяются в быстродействующих счетно-решающих устройствах.

Металлический скандий используется в электровакуумной технике как хороший геттер (нераспыляющнйся поглотитель газов).

Оксид иттрия также применяется в производстве ферритов. Ферриты, содержащие иттрий, используются в слуховых приборах, в ячейках памяти счетно-решающих устройств. Изотоп иттрия 9°Y применяется в медицине.

Лантан применяется главным образом в смеси с лантаноидами (см. §221).

221. Лантаноиды, К семейству лантаноидов принадлежат четырнадцать /-элементов, следующих в периодической системе после лантана:

58 59 60 61 62

Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий

Се Рг Ш Рт Sm

... 4p5ss3pB6s3 ... 4/э55»5рввв* ...4/15s!5pe6ss ...4/55s*5pBGsJ ...4/B5sJ5pe6sI

63 64 65 66 67

Европий Гадолиний Тербий ДиспрозиП Гольмий

Ей Gd ТЬ Dy Но

...4f95s!5pe6s! ...4f "os^Gs1' .,.4f1!5s ?5p«6s»

68 69 70 71

ЭрбиЙ [ Тулий Иттербий Лютеций

Er Tm Yb La

...4р55г5ре6з! ... 4f1 а5яг5рв6яа ...4f'*5s!5p66ss ... 4f"us^p^d^s*

С возрастанием порядкового номера элементов этого семейства происходит заполнение электронами подуровня третьего снаружи электронного слоя (4/-подуровня), строение же наружного, а у большинства элементов и следующего за ним слоев остается неизменным. По этой причине все лантаноиды очень близки друг к другу по химическим свойствам.

Электроны заполняют 4/-, а не Sd-подуровень потому, что в этом случае они обладают меньшей энергией. Однако разница в энергиях 4/- и 5^-состояний очень мала. Благодаря этому один из 4/-электронов (а в некоторых случаях, например, у церия, два 4/-электрона) легко возбуждается, переходя на 5^-подуровень, и становится, таким образом, валентным электроном. Поэтому в большинстве своих соединений лантаноиды имеют степень окисленности +3, а не +2. Это обстоятельство объясняет близость свойств лантаноидов к свойствам элементов подгруппы скандия.

В § 34 говорилось, что в пределах одного периода с возрастанием порядкового номера размеры атомов элементов уменьшаются. Подобная закономерность наблюдается не только для элементов главных подгрупп, но, за немногими исключениями, и для элементов побочных подгрупп. Такое же ухменьшо ние радиусов атомов имеет место и в случае лантаноидов (лантаноидное сжатие).

Это явление имеет одно важное следствие. В результате лантаноидного сжатия размеры атомов и иоиов элементов шестого периода, расположенных сразу после лантаноидов (Hf, Та, W и далее), очень близки к размерам атомов и ионов соответствующих элементов пятого периода (2г, Nb, Mo и т. д.);1 в то же время для элементов четвертого и пятого периодов эти характерцу стики заметно различаются (табл. 37}.

В свободном состоянии лантаноиды представляют собою типичные металлы, сходные с лантаном или с иттрием. Их оксиды нерастворимы в воде, но легко присоединяют воду с образо-нием гидроксидов. Последние лишь незначительно растворяются в воде и имеют основной характер. Соли лантаноидов по своей растворимости подобны соответствующим солям лантана или иттрия.

Прометий не имеет стабильных изотопов и в природе не обнаружен.

Вследствие очень большой близости химических свойств соединений лантаноидов, выделение их в чистом виде из природных смесей очень затруднено. Лишь в последние 20—30 лет разработаны эффективные методы разделения лантаноидов. В настоящее время все они получены в виде чистых металлов.

Многие лантаноиды и их соединения нашли применение в различных областях науки и техники. Они применяются в производстве стали, чугуна и сплавов цветных металлов. При этом используется главным образом мишметалл — сплав лантаноидов с преобладающим содержанием церия и лантана. Добавка малых количеств редкоземельных металлов повышает качество нержавеющих, быстрорежущих, жаропрочных сталей и чугуна. При введении 0,35% мишметалла в нихром срок его службы при 1000°С возрастает в 10 раз. Добавка лантаноидов к сплавам алюминия и маг