Семейство лантаноидов. Задачи 1061 — 1062

Характеристика свойств элементов семейства лантаноидов
 

Химические свойства лантаноидов

 

 

Задача 1061. 
Чем объясняется сходство химических свойств лантаноидов?
Решение:
К семейству лантаноидов принадлежат четырнадцать f-элементов, следующих в периодической системе после лантана (элементы № 58 — № 71). С возрастанием порядкового номера элементов этого семейства происходит заполнение электронами подуровня третьего снаружи электронного слоя (4f-подуровня), строение же наружного, а у некоторых элементов и следующего за ним слоёв, остаются неизменными. По этой причине все лантаноиды очень близки друг к другу по химическим свойствам. Электроны заполняют 4f-, а не 5-дуровень потому, что в этом случае они обладают меньшей энергией. Однако разница в энергиях 4f- и 5d-состояний очень мала. Благодаря этому один из 4f-элементов (у некоторых, например, у церия, два 4f-электрона) легко возбуждаются, переходя на 5d-подуровень. Поэтому в большинстве своих соединений лантаноиды имеют степень окисления +3, а не +2. Это обстоятельство объясняет близость свойств лантаноидов и скандия. Лантаноиды образуют сульфиды, хлориды, оксиды – солеподобные, нерастворимые, тугоплавкие соединения. Гидроксиды М(ОН)3 – сильные основания. Катионы М3+ сильно гидратируются. С анионами одноосновных кислот и серной кислотой лантаноиды дают растворимые соли. Лантаноиды образуют многочисленные комплексные соединения. Соли их имеют различное яркое окрашивание, что возможно объяснить переходом 4f-электрона на 5d-подуровень.

 


Лантаноидное сжатие

Задача 1062. 
Что такое лантаноидное сжатие? Как оно сказывается на свойствах d-элементов 6 периода?
Решение:
С ростом атомного номера у лантаноидов наблюдается значительное уменьшение металлических и ионных радиусов (от 102 пм у церия Се до 96,1 пм у лютеция Lu). Это явление называется лантаноидным сжатием. Оно является причиной значительного роста плотности лантаноидов: от 6,19 у лантана La до 9,87 у лютеция Lu.

Основная причина лантаноидного сжатия заключается в недостаточном экранировании заряда ядра электронами 4f-орбитали.

В атомах, обладающих единственным электроном, среднее расстояние между ядром и электроном определяется электронной орбиталью, на которой находится электрон, и уменьшается с ростом заряда ядра, тем самым приводя к уменьшению величины атомного радиуса. атомах, обладающих более чем одним электроном, степень уменьшения атомного радиуса вследствие увеличения заряда ядра ослабляется вследствие увеличения электростатического отталкивания между электронами.
 


📹 Видео

Теория функций комплексного переменного 19. Функция Жуковского. Теорема РиманаСкачать

Теория функций комплексного переменного 19. Функция Жуковского. Теорема Римана

ГВАРДЕЕЦ ВАТИКАНА В ТВОЁМ САДУ/ ЩИТНИК ЛИНЕЙЧАТЫЙ / МИЛЛИМЕТРОВАЯ ВСЕЛЕННАЯСкачать

ГВАРДЕЕЦ ВАТИКАНА В ТВОЁМ САДУ/ ЩИТНИК ЛИНЕЙЧАТЫЙ / МИЛЛИМЕТРОВАЯ ВСЕЛЕННАЯ

Цифровые издания и семантическая разметка — Анастасия Бонч-ОсмоловскаяСкачать

Цифровые издания и семантическая разметка — Анастасия Бонч-Осмоловская

Лекция Евгения Чувилина "Тайны, покрытые льдом" в рамках проекта "Сколтех в Архэ"Скачать

Лекция Евгения Чувилина "Тайны, покрытые льдом" в рамках проекта "Сколтех в Архэ"

Функциональный анализ 16. Теорема Хана-БанахаСкачать

Функциональный анализ 16. Теорема Хана-Банаха

Введение в топологию 11. Кусочно-линейное отображение. Теорема Брауэра.Скачать

Введение в топологию 11. Кусочно-линейное отображение. Теорема Брауэра.

Анализ визуальных исторических источников при выполнении заданий ВПР по историиСкачать

Анализ визуальных исторических источников при выполнении заданий ВПР по истории

№175. Докажите, что если все ребра тетраэдра равны, то все его двугранные углы также равны.Скачать

№175. Докажите, что если все ребра тетраэдра равны, то все его двугранные углы также равны.

76/140. НЕМАТЕРИАЛЬНОЕ В МАТЕРИАЛЬНОМ. Леонид Тугутов (Лакшми Нараяна дас). Лекция-семинар.Скачать

76/140. НЕМАТЕРИАЛЬНОЕ В МАТЕРИАЛЬНОМ. Леонид Тугутов (Лакшми Нараяна дас). Лекция-семинар.

ВСЕЛЕНСКАЯ КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 88Скачать

ВСЕЛЕНСКАЯ   КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА  ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 88

Проблемные вопросы применения новой редакции статей 173.1 и 174 ГК РФ. Круглый стол. 23.05.2017г. Ч1Скачать

Проблемные вопросы применения новой редакции статей 173.1 и 174 ГК РФ. Круглый стол. 23.05.2017г. Ч1

Проблемные вопросы применения новой редакции статей 173.1 и 174 ГК РФ. Круглый стол. 23.05.2017. Ч2Скачать

Проблемные вопросы применения новой редакции статей 173.1 и 174 ГК РФ. Круглый стол.  23.05.2017. Ч2

ВСЕЛЕНСКАЯ КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 84Скачать

ВСЕЛЕНСКАЯ   КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА  ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 84

ВСЕЛЕНСКАЯ КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 74Скачать

ВСЕЛЕНСКАЯ   КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА  ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 74

Лекция 7. А.Л. Канунников. Комбинаторика покрытий доминоСкачать

Лекция 7. А.Л. Канунников. Комбинаторика покрытий домино

Формальные языки и трансляции 3. Теорема Клини. Существование минимального ПДКАСкачать

Формальные языки и трансляции 3. Теорема Клини. Существование минимального ПДКА

Лекция 1. Т.Л.Яворская. Интуиционистская логика высказываний. Семантика КрипкеСкачать

Лекция 1. Т.Л.Яворская. Интуиционистская логика высказываний. Семантика Крипке

ВСЕЛЕНСКАЯ КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 91Скачать

ВСЕЛЕНСКАЯ   КОНСТИТУЦИЯ. КНИГА  ЗНАНИЯ (от Мевляны). Часть 91

Дульзоновские чтения XXX. Археология, этнография, фольклористика 2. 22.09.2023Скачать

Дульзоновские чтения XXX. Археология, этнография, фольклористика 2. 22.09.2023

А.В.Клюев - Проживая Агенду Матери (27/84)Скачать

А.В.Клюев - Проживая Агенду Матери  (27/84)
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии