химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

соселениды ЭгО^е. Были также получены фиолетовый Sc2Sea, черный Sc2Te3, серый Y2Se3 и красный La2Se3. Для лайтана известно несколько теллуридов разного состава. Они являются полупроводниками п-тнпа.

31) Нитриды Sc, Y и La отвечают составу 3N и кристаллизуются по типу поваренной соли (cf(LaN) = 2,65 А]. Теплоты их образования из элементов равны 68 (Sc), 71 (Y) и 72 ккал/моль (La). Все онн очень устойчивы по отношению к нагреванию. Например, ScN плавится при 2650 °С без разложения. В компактном состоянии он устойчив по отношению не только к воде (даже кипящей), но также к серной кислоте и растворам щелочей. Отмечалось, что LaN обладает металлической проводимостью. Из фосфидов известны ScP и LaP, кристаллизующийся по типу NaCl [rf(LaP) = 3,01 А]. Были получены и аналогичные по структуре LaAs (d = 3,06), LaSb \d = 3,24) и LaBi (d = 3,28 A).

32) К я рбнды скандия и его аналогов могут быть получены накаливанием их окислов с избытком углерода. Наиболее типичны для нттрия и лантана желтые YCj (т. пл. 2300) и LaCs (т. пл. 2360 °С). Они имеют кристаллическую структуру типа СаС» (рис. Х-5), т. е. слагаются, по-виднмому. из ионов Эг+ и Q2~. Исследование LaC2 показало, что cf(CC)= 1,28 А, а сам карбид, в отличие от СаС2, очень хорошо проводит электрический ток (примерно так же, как металлический лантаи). Возможно

поэтому, что его строение отвечает в действительности схеме La3+ -f С*~ + е. Карбид состава La2C3 (т. пл. 1415 °С с разл.) имеет иную кристаллическую структуру, но

тоже содержит ионы Cj"[rf(CC) = 1,32 А]. Его электропроводность примерно вдвое

меньше, чем у LaCj. Для нттрия, кроме YCj, были получены У2Сз (т. пл. 1800) и YC (т. пл. 1950 °С). Все эти карбиды в порошкообразном состоянии легко разлагаются водой, причем получается сложная смесь углеводородов (в которой для LaC2 около 65% приходится иа ацетилен). Для скандия известны карбиды состава ScC и Sc«Ca.

33) В принципе простейшим методом получения силицидов скандия и его аналогон является их прямой синтез из элементов. Были описаны ScSi, Sc3Si5, YSi, YsSis, YSi2, LaSt и LaSi2. Оба силицида типа 3Si2 плавятся около 1520 "С.

34) Из боридов существуют, по-виднмому, ScB2 (т. пл. 2250), ScB|2, YB2, YB4, YBe (т. пл. 2300), YB|2, LaBe (т. пл. 2100 °С). Несколько противоречивы данные относительно ScBe, YB3, LaBj, LaB4 и LaB|2. Обладающий сравнительно малой работой выхода электрона (2,66 эв) LaB8 находит использование в Качестве катода мощных электронных пушек.

35) Для всех элементов подгруппы скандия известны серо-черные гидриды типа ЭН2. Теплоты образования YH2 и LaH2 равны соответственно 44 и 50 ккал/моль. Оба эти элемента дают и более богатые водородом гидриды типа ЭН3. Интересно, что устойчнный в атмосфере водорода до 300 °С LaHs (теплота образования около 60 ккал/моль) обладает полупроводниковым характером электропроводности. Как видно из рис. XI-43, по мере —'—j—^—1—,

насыщения лантана водородом плотность гидрида последователь- „ ,, . ,

.г, . Отношение FhLa

но уменьшается до состава LaH2, а при дальнейшем переходе

к LaHj вновь несколько иозрастает. Последнее обусловлено за- Ривс'системе>ПЬа^,нТЬ

полнен нем атомами водорода вакантных мест в решетке LaH2. ЩсмЦ.

Вместе с тем было показано, что в обоих гидридах лаитан

трехвалентен, т. е. при переходе от LaH2 к LaHa происходит замена связей La—La на связи La—Н. В виде крнсталлосольвата с тетрагидрофураном для иттрия был получен б ор а и а т — Y(BH4)a.

36) Помимо гидридов ЭН2 известны еще некоторые производные формально

двухвалентных Sc, Y и La. Например, в системе ScCl3—Sc было установлено образование черного ScCl2 (т. пл. 806°С с разл.), а при сплавлении Lais с металлическим

лантаном образуется Lal2 (т. пл. 825°С с разл.). Для иттрия получен красный YS

(т. пл. 2040), а для лантана — желтые LaS (2330°С), LaSe и LaTe. Теплота образования LaS из элементов равна 113, а энергия диссоциации его газообразной молекулы

иа атомы — 137 ккал/моль.

Все эти вещества (подобно гидридам ЭН2) обладают высокой электропроводностью, что заставляет предполагать наличие в них не ионов Э,+, а ионов Э** и свободных электронов. Сульфиды и их аналоги кристаллизуются по типу NaCl е d(YS)=2,73, d(LaS)=2,92, d(LaSe)=3,02 и d(LaTe) «= 3,20 А. На воздухе они медленно окисляются. Сообщалось также о получении (восстановлением SCJOJ водородом при 1800 "С) серой ScO, тоже кристаллизующейся по типу NaCl [d(ScO) «= 2,27 А].

37) Производные со степенью окисления ноль известны для скандия и иттрия в виде комплексов с дипнридилом состава Sc(Dipy)s и YrfDipy)3. Черные кристаллы последнего из них сольватнрованы тремя молекулами тетрагидрофурана.

§ 6. Семейство лаитанидов. В предыдущем параграфе уже отмечалось, что непосредственно к лантану примыкают 14 родственных друг другу элементов, объединяемых под названием семейства лантанидов. Членами последнего являются:

Церий Празеодим Неодим Прометни Самарий Европий Гадолиний

58 2 59 2 60 2 61 2 62 2 63 2 64 2

9 8 8 8 8 8 9

Се 19 Рг 21 Nd 22 Рш 23 Sm 24 Ей 25 Gd 25

18 18 18 18 18 18 18

8 8 8 8 8 8 8

140,12 2 140,9077 2 144,24 2 [145] 2 150,4 2 151,96 2 157,25 2

Тербнй Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций

65 2 66 2 67 2 68 2 69 2 79 2 71 2

8 8 8 8 8 8 9

ТЬ 27 Dy 28 Но 29 Ег 30 Тш 31 Yb 32 Lu 32

18 18 18 18 18 18 18

8 8 8 8 8 8 8

158,9254 2 162,50 2 164,9304 2 167,26 2 168,9342 2 173,04 2 174,97 2

Как видно из данных таблицы, два внешних электронных слоя в атомах почти всех лантанидов построены однотипно, а основное изменение претерпевает третий слой, число электронов которого при переходе от La k Lu возрастает с 18 до 32. Так как химические свойства элементов связаны со структурой главным образом внешних электронных слоев, изменение числа электронов в третьем слое отражается на них довольно слабо. В связи с этим все лантаниды по свой' ствам похожи друг на друга и являются как бы членами «гомологического ряда» лаитана.1-3

Рис XI-44. Относительное содержание лантанидов в земной коре.

В природе лантаниды очень рассеяны и встречаются всегда смешанными друг с другом, лантаном и иттрием. Их относительное содержание в земной коре показано на рис. XI-44 (за единицу принято содержание церия — 0,0005%). Как видно из рисунка, лантаниды с нечетными положительными зарядами ядер менее распространены в природе, чем их ближайшие соседи с четны-м и. Несмотря на то, что содержание почти всех лантанидов в земной коре больше, чем таких «обычных» элементов, как, например, I и Hg,

их практическое использование еще сравнительно мало. Одной из причин этого является трудность отделения рассматриваемых элементов друг от друга. *-•

Hf

"ТГ"""Г т

La I I Nd Cd Tm- Lu

? 44 + » •?•••»•?•+•• »

Се I Pm Oy Ho Er I

IT

*? -5m*- -*Eu

Рис, XI-45. Характерные валентности лантаиндов и их ближайших соседей.

В свободном состоянии лантаниды (общее обозначение Ln) представляют собой типичные металлы, по большинству свойств сходные с лантаном4 (Се—Ей) или иттрием (Gd—Lu). Все они, как правило, трехвалентны. Церий, кроме того, дает ряд соединений, в которых он четырехвалентен. Меньшее значение имеют прЬизводиые четырехвалентных Рг и Tb, а также двухвалентных лантанидов, наиболее характерные для европия. Валентности лантанидов и их ближайших соседей по шестому периоду наглядно сопоставлены на рис. XI-45 (относительные размеры точек дают грубую оценку характерности того или иного валентного состояния для данного элемента).7-10

Ионы Э3+ у Се, Gd, Tb, Yb и Lu бесцветны, остальные же имеют характерные цвета или оттенки: Рт, Ей и Ег — розовый, Sm, Dy и Но —

желтый, Рг и Тт — зеленый, Nd — красно-фнолетовый. Такова же в большинстве случаев и окраска гядратированных ионов Э' ". Исключением является розовый Nd'", характер светопоглощения которого в разбавленном (1 г/л) растворе виден из рис. XI-46.11

вооо sm mo

Длина волны, %

XI-46. Светопогло

страница 33
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


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

 

 

Реклама
ssb 61 ышуьуты
nmotion-v8
для большого тенниса в хабаровске
москва звукоизоляция домашнего кинотеатра варианты цокольный

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
(23.08.2017)