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

КРЕСТИНТЕРН , см. Крестьянский интернационал.

ПЛИСЕЦКАЯ Майя Михайловна (р . 1925), российская артистка балета, народная артистка СССР (1959), Герой Социалистического Труда (1985). В 1943-88 в Большом театре (Одетта-Одиллия - "Лебединое озеро" П. И. Чайковского, 1947; Китри - "Дон Кихот" Л. Ф. Минкуса, 1951). В искусстве Плисецкой сочетаются традиции русской хореографической школы с новаторскими устремлениями современного балета. Поставила балеты, в которых исполнила главные партии: "Анна Каренина" (1972, совместно с другими балетмейстерами), "Чайка" (1980) и "Дама с собачкой" (1985) Р. К. Щедрина, мужа Плисецкой. В 1988-90 художественный руководитель балетной труппы "Театро лирико насиональ" (Мадрид). Плисецкая завоевала всемирное признание, ее зарубежные гастроли были триумфальными. Снимается в кино. Воспоминания: "Я, Майя Плисецкая", 1994. Ленинская премия (1964).

ФУЛЛЕР (Fuller) Ричард Бакминстер (1895-1983) , американский архитектор и инженер. Разработал легкие и прочные "геодезические купола" - пространственные стальные конструкции из прямых стержней (выставочный павильон в Сокольниках в Москве, 1959).