Химия лантаноидов
Химия лантаноидов
Страница 3

Периодический характер заполнения 4f-орбиталей сначала по одному, а потом по два электрона предопределяет внутреннюю периодичность свойств лантаноидов. Периодически изменяются металлические радиусы, степени окисления, температуры плавления и кипения, величины магнитных моментов, окраска и другие свойства (Рис. 2.1).

Вторичная периодическая зависимость металлических радиусов, температуры плавления и магнитного момента

Рис. 2.1

Участие 4f-электронов в образовании химической связи обусловлено предварительным возбуждением на уровень 5d. Энергия возбуждения одного электрона невелика, поэтому обычно лантаноиды проявляют степень окисления +3. Однако некоторые из них проявляют так называемые аномальные степени окисления – +2, +4. Эти состояния окисления связывают с образованием наиболее устойчивых электронных конфигураций 4f0, 4f7, 4f14. Так, Ce и Tb приобретают конфигурации f0 и f7, переходя в состояние окисления +4, тогда как Eu и Yb имеют соответственно конфигурации – f7 и f14 в состоянии окисления +2. Однако существование Pr (IV), Sm (II), Dy (IV) и Tm (II) свидетельствует об относительности критерия особой устойчивости электронных конфигураций 4f0, 4f7 и 4f14. Как и для d-элементов, стабильность состояния окисления наряду с этим фактором характеризуется термодинамическими параметрами реального соединения.

Аномальные валентности лантаноидов исследовал и объяснил немецкий химик Вильгельм Клемм. По рентгеновским спектрам он определил основные параметры их кристаллов и размеры атомов. На кривой атомных радиусов явно выражены максимумы (европий, иттербий) и менее резко - минимумы (церий, тербий) (Рис 2.1). Элементы с большими атомными радиусами крепче удерживают электроны и потому бывают лишь трех - или даже двухвалентными. В "малообъемных" атомах, напротив, один из "внутренних" электронов заключён в оболочке недостаточно прочно - потому атомы церия, празеодима и тербия могут быть четырехвалентными.

В работах Клемма было найдено и физическое обоснование давно сложившегося разделения лантаноидов на две подгруппы - церия и тербия. В первую входят лантан и лантаноиды от церия до гадолиния, во вторую - лантаноиды от тербия до лютеция. Отличие между элементами двух этих групп - в знаке спинов у электронов, заполняющих главную для лантаноидов четвертую оболочку. Спины у элементов подгруппы церия имеют один и тот же знак; у элементов подгруппы тербия половина электронов имеет спины одного знака, а половина - другого.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

РЯБЧИК , род луковичных растений семейства лилейных. Ок. 100 видов, в умеренном поясе обоих полушарий, в степях, на лугах, по склонам гор. Декоративны. 4 вида охраняются.

НЕЗНАНСКИЙ Фридрих Евсеевич (р . 1932), русский писатель. С 1977 в эмиграции в США, затем в Германии. Наиболее известны его остросюжетные романы "Журналист для Брежнева, или Смертельные игры" (1981) и "Красная площадь" (1983; оба совместно с Э. Х. Тополем), а также "Ярмарка в Сокольниках" (1984). Книги: "Операция "Фауст" (1986), "Записки следователя, или Земля преступления" (1989), "Ящик Пандоры. Август в Москве" (1991) и др.

ВОЛКОВ Федор Григорьевич (1729-63) , актер и театральный деятель. В 1750 организовал в Ярославле любительскую труппу (актеры И. А. Дмитревский, Я. Д. Шумский), на основе которой в 1756 в Санкт-Петербурге был создан первый постоянный профессиональный русский публичный театр. Играл в трагедиях А. П. Сумарокова.