Отзиви

Свойства и елементи на лантанидите

Свойства и елементи на лантанидите

Елементите на лантанидите или F Block са набор от елементи на периодичната таблица. Въпреки че има известен спор кои елементи да се включат в групата, лантанидите обикновено включват следните 15 елемента:

  • Лантан (La)
  • Цериум (Ce)
  • Празеодим (Pr)
  • Неодимов (Nd)
  • Прометий (Pm)
  • Самарий (Sm)
  • Европиум (Eu)
  • Гадолиний (Gd)
  • Тербиум (Tb)
  • Диспрозий (Dy)
  • Холмий (Хо)
  • Ербиум (Er)
  • Тулий (Tm)
  • Итербий (Yb)
  • Лютеций (Лу)

Ето поглед върху тяхното местоположение и общи свойства:

Ключови заведения: Лантанид

  • Лантанидите са група от 15 химически елемента, с атомни номера от 57 до 71.
  • Всички тези елементи имат един валентен електрон в 5d обвивката.
  • Елементите споделят общи свойства с първия елемент в групата - лантан.
  • Лантанидите са реактивни метали със сребрист цвят.
  • Най-стабилното окислително състояние за лантанидните атоми е +3, но състоянията на окисление +2 и +4 също са често срещани.
  • Въпреки че лантанидите понякога се наричат ​​редките земи, елементите не са особено редки. Те обаче са трудни за отделяне един от друг.

Елементите на блока D

Лантанидите са разположени в блок 5д от периодичната таблица. Първите 5д преходният елемент е или лантан, или лутеций, в зависимост от това как интерпретирате периодичните тенденции на елементите. Понякога само лантанидите, а не актинидите, се класифицират като редки земи. Лантанидите не са толкова редки, както се е смятало някога; дори оскъдните редки земи (например европий, лютеций) са по-често срещани от металите от групата на платината. Няколко от лантанидите се образуват по време на деленето на уран и плутоний.

Лантанидни употреби

Лантанидите имат много научни и промишлени приложения. Техните съединения се използват като катализатори при производството на петролни и синтетични продукти. Лантанидите се използват в лампи, лазери, магнити, фосфори, прожекционни филми и рентгенови усилващи екрани. Пирофорна смесена рядкоземна сплав, наречена Mischmetall (50% Ce, 25% La, 25% други леки лантаниди) или миш метал, се комбинира с желязо, за да се изработят ръбове за запалки за цигари. Добавянето на <1% Mischmetall или лантанидни силициди подобрява здравината и обработваемостта на ниско легираните стомани.

Общи свойства на лантанидите

Лантанидите споделят следните общи свойства:

  • Сребристо-бели метали, които се оцветяват при излагане на въздух, образувайки техните оксиди.
  • Сравнително меки метали. Твърдостта се увеличава донякъде с по-голямо атомно число.
  • Придвижвайки се отляво надясно през периода (увеличаващ се атомен номер), радиусът на всеки лантанид 3+ йон стабилно намалява, Това се нарича „свиване на лантанид“.
  • Високи температури на топене и точки на кипене.
  • Много реактивен.
  • Реагира с вода, за да се освободи водород (H2), бавно на студено / бързо при нагряване. Лантанидите обикновено се свързват с водата.
  • Реагирайте с Н+ (разредена киселина) за освобождаване на Н2 (бързо при стайна температура).
  • Реагира при екзотермична реакция с Н2.
  • Изгаряйте лесно на въздух.
  • Те са силни редуциращи агенти.
  • Техните съединения обикновено са йонни.
  • При повишени температури много редки земи се запалват и изгарят енергично.
  • Повечето редки земни съединения са силно парамагнитни.
  • Много редки земни съединения флуоресцират силно под ултравиолетова светлина.
  • Лантанидните йони са склонни да са бледи цветове, в резултат на слаби, тесни, забранени е х е оптични преходи.
  • Магнитните моменти на лантанидните и железните йони се противопоставят един на друг.
  • Лантанидите реагират лесно с повечето неметали и образуват бинари при нагряване с повечето неметали.
  • Координационният брой на лантанидите е голям (по-голям от 6; обикновено 8 или 9 или по-голям от 12).

Лантанид срещу Лантаноид

Защото -ид суфиксът се използва за обозначаване на отрицателни йони в химията, IUPAC препоръчва членове на тази група елементи да се наричат ​​лантаноиди. Най- -oid суфиксът е в съответствие с имената на друга група елементи - металоидите. Има прецедент за промяна на името, тъй като още по-ранно име за елементите беше „lanthanon“. Въпреки това, почти всички учени и рецензирани статии все още се отнасят към групата елементи като лантаниди.

Източници

  • Дейвид А. Атууд, изд. (19 февруари 2013 г.). Редките земни елементи: основи и приложения (Електронни книги). John Wiley & Sons. ISBN 9781118632635.
  • Грей, Теодор (2009). Елементите: Визуално изследване на всеки известен атом във Вселената, Ню Йорк: издателство Black Dog & Leventhal. стр. 240. ISBN 978-1-57912-814-2.
  • Holden, Norman E .; Коплен, Тайлър (2004). „Периодичната таблица на елементите“. Химия международен, IUPAC. 26 (1): 8. doi: 10.1515 / ci.2004.26.1.8
  • Кришнамурти, Нагайяр и Гупта, Чиранджиб Кумар (2004). Екстрактивна металургия на редките земи, CRC Press. ISBN 0-415-33340-7
  • McGill, Ian (2005) "Редки земни елементи" в Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann, Wiley-VCH, Weinheim. DOI: 10.1002 / 14356007.a22_607


Гледай видеото: Химични елементи. Прости и сложни вещества - Човекът и природата 5 клас. academico (Юни 2021).