Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Химия Химия

Химия лантаноидов

Совок большой.
Длина 21,5 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
21 руб
Раздел: Совки
Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки
Ночник-проектор "Звездное небо и планеты", фиолетовый.
Оригинальный светильник - ночник - проектор. Корпус поворачивается от руки. Источник света: 1) Лампочка (от карманных фонариков) 2) Три
330 руб
Раздел: Ночники

Содержание Стр. № Введение 3 Общие свойства 4 Характеристика отдельных элементов и их применение 9 3.1 Церий 9 3.2 Празеодим 11 3.3 Неодим 12 3.4 Прометий 13 3.5 Самарий 14 3.6 Европий 17 3.7 Гадолиний 18 3.8 Тербий 20 3.9 Диспрозий 21 3.10 Гольмий 22 3.11 Эрбий 23 3.12 Тулий 24 3.13 Иттербий 25 3.14 Лютеций 26 Список использованных источников 27 ВВЕДЕНИЕ Судя по последним публикациям, нынче довольно трудно отметить те стороны жизни, где бы не находили применение лантаноиды. На основе лантаноидов получают многие уникальные материалы, которые находят широкое применение в различных областях науки и техники. Например, лантаноиды используют как добавки к стали и в сплавах с другими металлами, в производстве материалов, адсорбирующих водород (например, Mm i5), как добавки к ядерным материалам, в качестве пирофорных материалов (например порошкообразный Се), в специальной керамике, оптических стеклах (стекла для телевизионных экранов), в производстве катализаторов для утилизации выхлопных газов, а также в получении магнитных материалов (например, ( d1- xDyx)15Fe77B8 или ( d1-xDyx)15Fe76B8) и так далее. Все вышеперечисленное – лишь небольшая часть из списка областей применения лантаноидов. Развитие высоких технологий все более и более вовлекает использование лантаноидов, степень чистоты которых должна быть очень высока. В этом отношении не будет преувеличением отнести лантаноиды и их сплавы к материалам XXI века. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ЛАНТАНОИДОВ Лантаноиды – это 14 элементов, следующих за лантаном, у которых к электронной конфигурации лантана последовательно добавляются 14 4f- электронов. В табл. 2.1 приведены электронные конфигурации лантаноидов и их наиболее устойчивые степени окисления. Общая электронная конфигурация лантаноидов – 4f2–145d0–16s2. У церия на 4f-уровне находятся два электрона – один за счет увеличения порядкового номера по сравнению с лантаном на единицу, а другой переходит с 5d-уровня на 4f. До гадолиния происходит последовательное увеличение числа электронов на 4f-уровне, а уровень 5d остается незанятым. У гадолиния дополнительный электрон занимает 5d-уровень, давая электронную конфигурацию 4f75d16s2, а у следующего за гадолинием тербия происходит, аналогично церию, переход 5d-электрона на 4f-уровень (4f96s2). Далее до иттербия наблюдается монотонное увеличение числа электронов до 4f14, а у завершающего ряд лютеция вновь появляется 5d-электрон (4f145d16s2). Таблица 2.1 Электронная конфигурация и степени окисления лантаноидов Элемент Электронная Степень конфигурация окисления Церий Ce 4f26s2 3, 4 Празеодим Pr 4f36s2 3, 4 Неодим d 4f46s2 3 Прометий Pm 4f56s2 3 Самарий Sm 4f66s2 2, 3 Европий Eu 4f76s2 2, 3 Гадолиний Gd 4f75d16s2 3 Тербий b 4f96s2 3, 4 Диспрозий Dy 4f106s2 3, 4 Гольмий Ho 4f116s2 3 Эрбий Er 4f126s2 3 Тулий m 4f136s2 2, 3 Иттербий Yb 4f146s2 2, 3 Лютеций Lu 4f145d16s2 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 b 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 m (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. Ограниченная возможность возбуждения 4f-электронов определяет сходство химических свойств лантаноидов в одинаковых степенях окисления. Основные изменения в свойствах лантаноидов являются следствием f-сжатия, то есть уменьшения эффективных радиусов атомов и ионов с увеличением порядкового номера. В свободном состоянии лантаноиды – весьма активные металлы. (В ряду напряжений они находятся значительно левее водорода), электродные потенциалы лантаноидов составляют около –2,4 В). Поэтому все лантаноиды взаимодействуют с водой с выделением водорода: 2Э 6Н2О = 2Э(ОН)3 3Н2 ? Активно происходит и взаимодействие лантаноидов с кислотами, однако, в HF и H3PO4 лантаноиды устойчивы т.к. покрываются пленкой нерастворимых солей. Соединения лантаноидов со степенью окисления IV малостойки и проявляют сильные окислительные свойства (устойчивы соединения Ce и b): 2Се(ОН)4 8HCl (конц.) = 2CeCl3 H2O Cl2? aOH CeO2 = a2CeO3 H2O а соединения со степенью окисления II (Eu, Sm, Yb) – восстановительные, причем окисляются даже водой: 2SmCl2 2H2O = 2SmOHCl2 H2 ? Лантаноиды очень реакционноспособны и легко взаимодействуют со многими элементами периодической системы: в кислороде сгорают при 200–400 °С с образованием Э2O3, а в атмосфере азота при 750–1000 °С образуют нитриды.

Церий в порошкообразном состоянии легко воспламеняется на воздухе, поэтому его используют при изготовлении кремней для зажигалок. Лантаноиды взаимодействуют с галогенами, серой, углеродом, кремнием и фосфором. С большинством металлов лантаноиды дают сплавы. При этом часто образуются интерметаллические соединения. (Рис. 2.2) Диаграмма плавкости системы Al – Gd Рис. 2.2. Химическая активность элементов в ряду Ce–Lu несколько уменьшается из-за уменьшения их радиусов. С кислородом все лантаноиды образуют основные оксиды типа Э2O3, характеризующиеся высокими энтальпиями и энергиями Гиббса образования (?G°f,298 ? -1600 кДж/моль) и являющиеся химически и термически устойчивыми; так, La2O3 плавится при температуре 2000 °С, а CeO2 – около 2500 °С. Самарий, европий и иттербий, кроме оксидов Э2O3, образуют также монооксиды EuO, SmO, YbO. Церий легко образует оксид CeO2. Оксиды лантаноидов в воде нерастворимы, но энергично взаимодействуют с ней, образуя гидроксиды: Э2О3 3Н2О=2Э(ОН)3 С растворами щелочей оксиды лантаноидов (III) не взаимодействуют, однако получены кристаллические соединения состава LiЭО2 и aЭО2, что свидетельствует об амфотерности Э2О3. При прокаливании оксиды Э2О3, подобно Al2О3 теряют химическую активность. Гидриды лантаноидов образуются при взаимодействии простых веществ при нагревании (300-400°С). Все лантаноиды образуют гидриды состава ЭН2, и, за исключением Eu и Yb соединения, приближающиеся по составу к ЭH3. Особенности образования гидридов европием и иттербием, по-видимому, связаны с устойчивостью 4f7- и 4f14- конфигураций. Гидриды ЭН2 построены по типу флюорита и имеют солеобразный характер. В большей мере, ЭН2 напоминают ионные гидриды щелочно-земельных металлов, а с гидридами d-элементов имеют мало общего. Водородные соединения лантаноидов химически весьма активны и энергично взаимодействуют с кислородом, галогенами и другими сильными окислителями. Особенно реакционноспособны соединения типа ЭН3. Гидроксиды лантаноидов по силе уступают лишь гидроксидам щелочноземельных металлов. Лантаноидное сжатие приводит к уменьшению ионности связи Э–ОН и уменьшению основности в ряду Ce(OH)3 – Lu(OH)3.В ряду Ce(OH)3 – Lu(OH)3 так же уменьшается термическая устойчивость и растворимость гидроксидов, например, ПР La(OH)3 = 1,0·10-19, а ПР Lu(OH)3 = 2,5·10-24. Характеристика отдельных элементов и их применение ЦЕРИЙ. Церий способен проявлять две валентности: 3 и 4 . В последнем случае помимо трех электронов, которые положено отдавать элементу третьей группы, атом церия отдает, по-видимому, и второй электрон с четвертой от ядра оболочки, обозначаемой латинской буквой . С четырьмя электронами он расстается даже более охотно, чем с тремя. В сухом воздухе церий воспламеняется при 320(С и сразу же превращается в желтый порошок двуокиси CeO2. Получить Ce2O3 - окись трехвалентного церия намного труднее: она получается из CeO2 лишь при сильном прокаливании в токе водорода. В щелочной среде трехвалентный церий легко окисляется до четырехвалентного; в кислой же, соединения четырехвалентного церия мало устойчивы. В таких условиях они выступают как довольно сильные окислители.

В философии проблема происхождения жизни имеет предельно широкий смысл: она рассматривается в отношении к материи в целом. Эта проблема имеет специфическое решение. Если мир бесконечен в пространстве и во времени, если сохраняемость и неуничтожимость материи, ее атрибутов и модусов понимать не только количественно, но и качественно, то следует признать, что мир никогда не был и не может быть свободен от своего противоположения - духа (сознания), как и вообще от органической формы движения материи (см. главу XXI). В этом плане расколотость реальности на две части представляет собой не меньшую всеобщность, чем любая другая расчлененность материи. Проблема происхождения жизни, как видим, фактически распадается на две проблемы. Одна из них касается возможности возникновения жизни (и сознания) на Земле или вне Земли, условий и механизма превращения неорганических образований в биополимеры и формулируется на языке химии, биохимии; при наличии в ней мировоззренческого аспекта, она все же (особенно в наше время) является в целом естественнонаучной проблемой

1. Феномен рекламы. проблемы взаимодействия рекламы и потребителей (на основе опроса жителей Уфы)

2. Перегонка нефти

3. Лантаноиды

4. Лантаноиды и актиноиды

5. Генетический анализ при взаимодействии генов

6. Структурные типы и районирование месторождений нефти и газа
7. Отчёт о прохождении преддипломной практики в Управлении по взаимодействию с органами законодательной и исполнительной власти (УВОЗИВ) ГТК России
8. Защита прав потребителя

9. Защита прав потребителей по Российскому законодательству

10. Защита прав потребителей

11. Защита прав потребителей при продаже товаров

12. Налоговая система и налогоплательщики в России: варианты взаимодействия

13. Отличия законов о рекламе и закона о защите прав потребителя

14. Автоматизация информационного взаимодействия в системе органов государственного финансового контроля

15. История развития музыкальной культуры Хакасии (ее взаимодействие и взаимообогащение с русской музыкальной культурой)

16. Система криптозащиты в стандарте DES. Система взаимодействия периферийных устройств

Щетка-сметка для снега со скребком, автомобильная, 850 мм.
Усиленная рукоятка из алюминиевого сплава с удлиненным мягким держателем. Густая распушенная щетина для бережной очистки снега с
521 руб
Раздел: Автомобильные щетки, скребки
Этажерка для обуви разборная, 4 полки, 660x280x700 мм.
Модель предназначена для хранения обуви в прихожей. Она придется особенно кстати, если у вас малогабаритная квартира: она займет минимум
1102 руб
Раздел: Полки напольные, стеллажи
Стрейч-пленка для ручной упаковки, вес 1 кг, 17 мкм, 45 см x 140 метров.
Прозрачная стрейч-пленка для ручной упаковки применяется в быту, на производстве, в офисе, магазине. Изготовлена из прочного полиэтилена,
351 руб
Раздел: Плёнка пищевая

17. Взаимодействие следователя и органа дознания

18. Экологические проблемы ,связаные с добычей, переработкой и транспортировкой нефти

19. Нефть: экологическое загрязнение нефтью

20. Воспитание как развитие, сохранение и преобразование человеческого качества в педагогическом взаимодействии

21. Военная политика США и цена на нефть

22. Совершенствование систем электроснабжения подземных потребителей шахт. Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройств
23. Исследование удовлетворенности потребителя
24. Взаимодействие в конфликте

25. Одаренные дети, особенности учебно-воспитательного взаимодействия с ними

26. Воздействие рекламы на телевидении на сознание потребителей

27. Обеспечение качества электроэнергии в распределительных сетях, питающих сельскохозяйственных потребителей

28. Внутригрупповое взаимодействие, как социальный процесс

29. Социальные роли как механизм взаимодействия личности и общества

30. Социальное действие и социальное взаимодействие как базовые понятия в социологии

31. Взаимодействие наук

32. Нефть

Багетная рама "Nancy", 40х50 см (цвет - голубой+коричневый).
Багетные рамы предназначены для оформления картин на холсте, на картоне, а также вышивок и фотографий. Оформленное изделие всегда
791 руб
Раздел: Багетные рамы, для икон
Этикетки для одежды "Living", 4 формата.
У маленьких детей всегда так много маленьких вещей – курточки, носочки, штанишки, шапочки… И так просто что-нибудь перепутать в яслях,
364 руб
Раздел: Бейджи, держатели, этикетки
Набор цветных карандашей Trio, 12 цветов, утолщенные.
Набор цветных карандашей 12 цветов. Трехгранная форма карандаша предотвращает усталость детской руки при рисовании и позволяет привить
482 руб
Раздел: 7-12 цветов

33. Древняя история нефти

34. Нефть и продукты её переработки

35. Нефть, ее свойства

36. Физико-химические свойства нефтей Тюменского региона

37. Нефть

38. Незаменимые аминокислоты - Лейцин
39. Статистический учет экспорта нефти в 1998-2002 гг.
40. Взаимодействие жизненного цикла товара и рекламы

41. Сегментирование потребителей услуг

42. Оценка конкурентоспособности товара (на примере арланской и западно-сибирской (мегионской) нефти)

43. Программирование и планирование в ситуациях коллективного взаимодействия

44. Выигрыш потребителя и производителя

45. Эффект Пигу в кейнсианской теории. Взаимодействие с различными функциями потребления. Ограничения эффекта Пигу

46. Теория поведения потребителя и производителя

47. Взаимодействие спроса и предложения как процесс координации рыночных сил

48. Управление взаимодействием процессов в вычислительных сетях. Семиуровневая модель протоколов взаимодействия открытых систем

Каталка Glory "Утка" музыкальная (фиолетовая).
Катание на каталке принесет вашему ребенку массу удовольствия и впечатлений. Эта модель очень легкая, но достаточно крепкая, поскольку
606 руб
Раздел: Каталки
Одноразовые впитывающие пеленки "Molinea Plus" (20 штук, 90х180 см).
Одноразовые впитывающие пеленки "MoliNea Plus L" предназначены для дополнительной защиты постельного белья и других
900 руб
Раздел: Пелёнки
Алфавитная книга записи обучающегося.
Книга записи обучающихся является основой первичного учета и ведется в каждом общеобразовательной учреждении. Книга имеет алфавитную
371 руб
Раздел: Бланки, книги учета

49. Взаимодействие основных частей ЭВМ при выполнении программы

50. Взаимодействие органов предварительного следствия,дознания и экспертно-криминалистических подразделений при расследовании особо тяжких преступлений

51. Проблема взаимодействия природы и культуры в творчестве Набокова

52. О классификации способов взаимодействия русской литературы ХХ в. с фольклором

53. Поведение потребителей

54. Мотивации и поведение потребителей
55. Математическая модель взаимодействия подсистем производства сельхозпродуктов в районных АПК
56. Размышления о взаимодействии лингвистики и математики

57. Экспериментальное исследование взаимодействия упругих волн в акустическом резонаторе.

58. Лекарственное взаимодействие: существуют ли "идеальные" лекарственные препараты для использования в условиях полипрагмазии?

59. Скелет человека его отделы и их взаимодействие

60. Незаменимые и другие аминокислоты

61. Социальное пространство потребителя

62. Стиль управления как основа взаимодействия руководителя и подчиненных

63. Как эффективно организовать телефонные контакты с потребителями

64. Портрет современного потребителя

Лото пластиковое. Орнаменты. Комплект из трех игр.
Набор «Орнаменты» – это комплект из трёх игр для развития для развития логики, образного мышления, внимания и восприятия цвета. В него
549 руб
Раздел: Лото детское
Пазл "Динозавры" (35 элементов).
С фотографической точностью прорисованы обитатели и растительный мир самых отдаленных уголков планеты. Многообразие форм вырубки и
548 руб
Раздел: Пазлы-вырубки
Насадка для зубных щеток "Oral-B (Орал-би). Kids Stages Cars Miki Princess", 2 штуки.
Сменные насадки Oral-B Stages Kids имеют специальные укороченные щетинки, которые обеспечивают бережную, сверхмягкую чистку и делают ее
1064 руб
Раздел: Зубные щётки

65. Предвосхищая истинные желания потребителей

66. Поведение потребителей в системе конкурентоспособности

67. Новые технологии расширяют возможности образования и межкультурного взаимодействия

68. Вода - энергоноситель, способный заменить нефть.

69. Взаимодействие зарядов – основа мирозданья?

70. О специфике спин-спиновых взаимодействий
71. Статика и динамика взаимодействий
72. Электростатическое взаимодействие точечных зарядов

73. Нефть, газ и основные продукты их переработки

74. Принципы промышленной первичной переработки нефти

75. Российское образование и российское общество: развитие во взаимодействии

76. Эволюция: от отрицания к взаимодействию

77. Информационные аспекты взаимодействия в системе "человек - техника - природа"

78. Сегментирование потребителей услуг

79. Методика контактного взаимодействия воспитателя с родителями

80. Теория и практика взаимодействия

Гель для стирки детского белья "Cotico", 2 литра.
Гель для стирки детского белья предназначен для использования в стиральных машинах любого типа и ручной стирки. Подходит для белья грудных
314 руб
Раздел: Для стирки детских вещей
Глобус политический на подставке из пластика диаметром 250 мм.
Диаметр: 250 мм. Масштаб: 1:50000000. Материал подставки: пластик. Цвет подставки: прозрачный. Шар выполнен из толстого пластика, имеет
554 руб
Раздел: Глобусы
Домкрат гидравлический, бутылочный, 5 т, высота подъема 180-340 мм.
В линейке представлены модели грузоподъемностью от 2 до 20 тонн. Они предназначены для подъема различных грузов при проведении ремонтных и
977 руб
Раздел: Домкраты, подставки

81. Взаимодействие Минсвязи с филерами

82. Договор об общественном согласии как яркий пример современного взаимодействия государства с партиями и общественными движениями

83. Взаимодействие органов законодательной и исполнительной власти с органами прокуратуры в области обеспечения законности

84. Правонарушения в сфере защиты прав потребителей: гражданско-правовой аспект

85. О взаимодействии людей

86. Психология и клиническая медицина - взаимодействие и отсутствие контактов
87. Проблема взаимодействия личности и общества по З Фрейду
88. Роль социального взаимодействия в развитии мышления подростка

89. Теория и практика взаимодействия

90. Сравнительный анализ профессиональной готовности педагогов и студентов к регулированию взаимодействия детей

91. Слово и молчание: аспекты взаимодействия

92. Социально-психологические аспекты взаимодействия групповых субъектов

93. Лучшая защита – нападение. Лучший потребитель – продавец

94. Психологическое воздействие на потребителей

95. Социально-психологические воздействия рекламы на поведение потребителей

96. Абсолютный потребитель

Книга-сейф "Морские приключения", 24x16x6 см.
Регулярно удалять пыль сухой, мягкой тканью. Материал: картон, металл. Кодовый замок. Товар не подлежит обязательной сертификации.
1180 руб
Раздел: Шкатулки сувенирные
Набор детской складной мебели Ника "Азбука".
В набор входят складные стол и стул с пластмассовым сиденьем, поможет малышу привыкнуть к занятиям в школе. Рисунки, изображенные на
1128 руб
Раздел: Наборы детской мебели
Комплект постельного белья Карапуз "Угадай, кто?" (бязь, 3 предмета).
Комплект постельного белья из российской бязи. В упаковке комплект из 3 предметов, размеры: - пододеяльник: 110x140 см; - наволочка: 40x60
396 руб
Раздел: Для новорожденных

97. Особенности рекламозависимых и рекламонезависимых потребителей

98. Социально-психологические воздействия рекламы на поведение потребителей

99. Рынок мясных деликатесов: как завоевать потребителя


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.