Общая характеристика лантаноидов

 
                                                                

 

                                                              

 

 

 

 

                                                                    Курсовая работа

 
 
 
 
 
   

                                                                                       Выполнил студент второго курса

                                                                                          Демидов Федор Дмитриевич                                            

                                              Группы 514-7

 
 
 

 

 

                                                                                              

                                                                       

 

 
 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:  

 

 

     Вступление

 

I. Общая характеристика  лантаноидов

 

1)      Общая характеристика лантаноидов исходя из положения элементов в периодической системе Менделеева и строения их  атомов

 

2)      Химические свойства лантаноидов

 

II)      Характеристика основных соединений лантаноидов 

 

1) Бинарные соединения

1.1) Оксиды

1.2) Сульфиды   

1.3) Прочие соединения

 

2) Многоэлементные соединения    

2.1) Гидроксиды   

2.2) Комплексные соединения 
  

 Выводы

 
  

 Литература

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В периодической системе  Д. И. Менделеева есть 15 необычных металлов, очень непохожих на все остальные. Это лантаноиды. Лантаноиды недостаточно хорошо изучены, хотя они нашли широчайшее применение в промышленности. Лантаноиды – уникальное семейство металлов в периодической системе Д. И. Менделеева. Уникальность заключается  в том, что все металлы должны были бы стоять в одной клетке, так  похожи они по своим свойствам. Многие умы решали эту сложную задачу, и в итоге было предложено вынести  эти 15 элементов за пределы таблицы. И по открывающему этот ряд элементу и была названа эта плеяда металлов – лантаноиды. Схожесть металлов можно  проследить и по минералам, в которые  они входят. Дело в том, что почти  все лантаноиды были выделены из одного минерала: эрбиевой земли.

 

 

ОБЩАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА  ЛАНТАНОИДОВ

К семейству лантаноидов  относят 15 элементов периодической  системы Д. И. Менделеева: лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций. По характеру заполнения 4f – орбиталей лантаноиды делятся на  подсемейство церия и подсемейство тербия. Первые 7 элементов (от церия до гадолиния включительно) относятся к подсемейству церия, а остальные 7 (от тербия до лютеция) относятся к подсемейству тербия.       

 Конфигурация валентных  электронов атомов лантаноидов  может быть выражена общей  формулой 4f^2-145d^0-16s² (рис 1). У них достраивается третий снаружи энергетический уровень (4f – подуровень) при одинаковом количестве электронов наружного энергетического уровня (6s²) и у большинства лантаноидов предвнешнего (5s²5p⁶) энергетического уровня. По правилу Хунда у элементов подгруппы церия 4f орбитали заполняются по одному электрону, а те же орбитали у элементов подгруппы тербия – по второму электрону.

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 5f-электрона на 4f-уровень (4f⁹6s²). Далее до иттербия наблюдается монотонное увеличение числа электронов до 4f¹⁴, а у завершающего ряд лютеция вновь появляется 5f-электрон (4f¹⁴5d¹6s²) (табл. 1).

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.

Энергия отрыва одного электрона  с 4f-орбитали невелика. При незначительном возбуждении один из 4f-электронов (редко  два) переходит в 5d-состояние. Остальные  же 4f-электроны, экранированные  от внешнего воздействия 5s²5p⁶-электронами, на химические свойства большинства лантаноидов существенного влияния не оказывают. Таким образом, свойства лантаноидов в основном определяют 5d¹6s²-электроны. Поэтому лантаноиды проявляют большое сходство с d-элементами III группы – скандием и его аналогами. Однако некоторые из них проявляют наряду с характерной степенью окисления +3 и так называемые аномальные степени окисления – +2, +4

 
Причём, одни степени окисления  характерны при одних условиях, другие – при других. Так, например, в  щелочной среде устойчив ион Cе⁴⁺, а в кислой среде – Се³⁺. Эти состояния окисления связывают с образованием наиболее устойчивых электронных конфигураций 4f⁰, 4f⁷, 4f¹⁴. Так, Ce и Tb приобретают конфигурации 4f⁰ и 4f⁷, переходя в состояние окисления +4, тогда как Eu и Yb имеют соответственно конфигурации – 4f⁷ и 4f¹⁴ 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.

У иттербия помещённые на 4f-орбитали 14 электронов настолько плотно экранируют наружный слой, что с него довольно легко уходят 2 электрона, обнажая стабильную структуру нижележащих слоёв. У эрбия завершается заполнение 4f-орбитали, которая плотным экраном защищает ядро. Под действием возросшего заряда эта орбиталь сильнее притягивается к ядру, и радиус атома становится всё меньше.

 

Внутренняя периодичность  лантаноидов

 

Лантаноид	Цвет гидратированного иона	Степень окисления	ΔG, КДж/моль
La	Бесцветный	+3	-1653,9
Ce	Бесцветный	+3, +4	-1642,2
Pr	Жёлто - зелёный	+3, (+4)	-1634,2
Nd	Красно – фиолетовый	+3	-1637,2
Pm	Розовый	+3	-1611,2
Sm	Жёлтый	+3, (+2)	-1629,2
Eu	Почти бесцветный	+3, +2	-1537,6
Gd	Бесцветный	+3	-1637,2
Tb	Бесцветный	+3, +4	-1631,3
Dy	Жёлто – зелёный	+3, (+4)	-1642,6
Ho	Коричнево - жёлтый	+3	-1637,2
Er	Розовый	+3	-1621,3
Tm	Бледно - зелёный	+3, (+2)	-1617,9
Yb	Бесцветный	+3, +2	-1581,1

 
 

Так у гольмия он равен 17,5•10^-10, а у эрбия - 17,4•10^-10. В электронной оболочке атома тербия на 4f-орбиталях появляются первые пары электронов – сразу две. Чтобы получить устойчивую конфигурацию иона гадолиния, тербию надо отдать не три, а целых четыре электрона. Поэтому тербий помимо характеристической степени окисления имеет и степень окисления +4. На свойствах атома самария сказывается близость заполнения 4f-орбитали наполовину, когда каждая ячейка этой орбитали имеет один неспаренный электрон. Ион Sm²⁺образуется при отрыве от атома двух внешних электронов с 6s-орбитали

При исключительной близости свойства лантаноидов всё же отличаются. Некоторые свойства в ряду Ce – Lu изменяются монотонно, другие – периодически. Первое изменение свойств объясняется лантаноидным сжатием – постепенным уменьшением в ряду вышеуказанных металлов атомных и ионных радиусов

Периодический характер заполнения 4f-орбиталей  сначала по одному, а затем по два электрона предопределяет внутреннюю периодичность в изменении свойств  лантаноидов и их соединений. Атом европия имеет самый большой  радиус и объём. Большой атом элемента определяет лёгкость вещества.

Различия в свойствах  элементов семейства, связанные  с лантаноидным сжатием и характером заполнения 4f-орбиталей не велики. Однако на общем фоне поразительно большого сходства они имеют важное значение, в частности, для отделения лантаноидов друг от друга.

Среди лантаноидов есть также  и радиоактивные элементы. Это  прометий, тулий и лютеций.

С уменьшением ионных радиусов растёт их ионный потенциал.

На основе вышеперечисленного можно сделать вывод, что лантаноиды – типичные металлы, проявляющие  восстановительные свойства. Характеристическая степень окисления - +3, а валентность  – III. Наиболее характерен оксид Ме₂О₃. Лантаноиды образуют также и нелетучие гидриды состава МеН₃. Значит, лантаноиды получают путём восстановления из оксидов или других соединений. Не исключён также и электролиз.

 
 

 

 
 

 

ХИМИЧЕСКИЕ  СВОЙСТВА

 

По своим химическим свойствам  лантаноиды – достаточно активные металлы, взаимодействующие с большинством неметаллов и образующие сплавы со многими металлами. С увеличением  порядкового номера лантаноида его  химическая активность уменьшается. Например, церий на воздухе сгорает при  более низкой температуре, чем магний и алюминий, неодим окисляется медленно, а гадолиний устойчив на воздухе  в течение многих месяцев.

В ряду напряжений они находятся  значительно левее водорода (электродные  потенциалы лантаноидов составляют около –2,4 В (табл. 5)). Уже во влажном воздухе для многих лантаноидов характерны потеря металлического  блеска и образование на поверхности плёнки оксидов.

 

Стандартные электродные  потенциалы лантаноидов

 

Лантаноид	φ° 298, эв
Лантан	-2,52
Церий	-2,92
Празеодим	-2,46
Неодим	-2,43
Прометий	-2,42
Самарий	-2,41
Европий	-2,40
Гадолиний	-2,40
Тербий	-2,34
Диспрозий	-2,35
Гольмий	-2,32
Эрбий	-2,30
Тулий	-2,38
Иттербий	-2,27
Лютеций	-2,25

 

Поэтому все лантаноиды взаимодействуют  с водой с выделением водорода:

2Ме + 6Н₂О → 2Ме(ОН)₃ + 3Н₂ ↑

Се + 2Н₂О → СеО₂ + 2Н₂ ↑

Реагируя с водой, только европий образует растворимый кристаллогидрат  жёлтого цвета, который при хранении белеет. По – видимому, здесь происходит дальнейшее разложение до оксида европия (III).

2Eu + 10H₂O → 2Eu(OH)₃•2H₂O + 5H₂↑

2Eu(OH)₃•2H₂O → Eu₂O₃ + 5H₂O

Химическая активность простых  веществ лантаноидов очень высока, поэтому они взаимодействуют  почти со всеми элементами периодической  системы Д. И. Менделеева: с кислородом, галогенами, серой, углеродом, азотом, водородом, кремнием, фосфором и т. д. Причём с двумя последними реакции  идут при нагревании. Химическая активность элементов в ряду Ce – Lu несколько уменьшается из-за уменьшения их радиусов.

4Ме + 3O₂ ^200-400°С  → 2Ме₂O₃

Се + О₂ → СеО₂

2Me + 3Hal₂ → 2MeHal₃

2Me + 3S → Me₂S₃

4Me + 3C → Me₄C₃

2Me + N₂ ^{750-1000ْ C} → 2MeN

2Me + 3H₂ → 2MeH₃

4Me + 3Si ^t°C → Me₄Si₃

Me + P ^t°C → MeP

Лантаноиды благодаря  положению  в ряду СЭП реагируют и с кислотами – неокислителями с выделением водорода:

2Ме + 6HCl → 2МеCl₃ + 3Н₂ ↑

2Ме + 3H₂SO_{4 (разб.)} → Ме₂(SO₄)₃ + 3Н₂ ↑

Лантаноиды также образуют непрерывные твёрдые растворы с  металлами подгруппы галлия. При  взаимодействии лантаноидов, например со скандием, возникают очень прочные металлиды (рис 2)  

 

 

 

   

 

t°C                                            1470°    1500    1400    1300    1200    1100              Pr2Ga3           1044°    1000  900   (911°)             852°            PrGa2  800                   686°        PrGa  700                             600  576°       Pr3Ga     0                                                                                                                                 10   20   30  40   50   60  70   80   90   100         Pr      Ат. доли, % Ga                               Ga Диаграмма состояния системы  празеодим - галлий

 
 
 
ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ  СОЕДИНЕНИЯ

 

Лантаноиды, как и другие группы химических элементов, имеют  так называемые характеристические соединения. Это чаще всего оксиды, сульфиды, нитриды, гидриды и другие бинарные соединения.

Оксиды лантаноидов –  самые прочные оксиды. Об этом свидетельствуют  величины энтальпий образования 

 

Энтальпии образования оксидов  лантаноидов

 

Соединения	La2O3	Nd2O3	Eu2O3	Gd2O3	Dy2O3	Er2O3	Yb2O3	Lu2O3
ΔН° 298 КДж/моль	-1795	-1808	-1661	-1821	-1863	-1894	-1815	-1878

 

В свою очередь, среди оксидов  лантаноидов наименьшей прочностью отличается оксид европия (III). Оксиды лантаноидов – тугоплавкие и  трудно растворимые в воде вещества, хотя интенсивно взаимодействуют с  ней с выделением теплоты. Получают оксиды прокаливанием соответствующих  гидроксидов, нитратов и карбонатов, а также непосредственным окислением металлов.

2Ме(ОН)₃ → Ме₂О₃ + 3Н₂О

4Ме(NO₃)₃ → 2Me₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂↑

Mе₂(СО₃)₃ → Ме₂О₃ + 3СО₂ ↑

4Ме + 3O₂ ^200-400°С  → 2Ме₂O₃

2Ме(ОН)₃ ^t°C → Me₂O₃ + 3H₂O

Цвет оксидов разнообразен – от белого до красного и голубого. В воде оксиды практически нерастворимы.  Характер оксидов основный, хотя основность уменьшается от церия к лютецию. Это подтверждается возможностью у некоторых из этих элементов при сплавлении с оксидами щелочных металлов соединений типа МеLnO₂:

Ме₂О₃ + Na₂O → 2NaМеО₂

Данная реакция свидетельствует  о некоторой амфотерности оксидов  лантаноидов.

Некоторые оксиды лантаноидов  являются сильными восстановителями, например, оксид празеодима (III):

3Pr₂O₃ + KClO₃ → 6PrO₂ + KCl

 

 

 

Pr⁺³ -℮^--  → Pr⁺⁴      1   6

Cl⁺⁵ -6℮^-- → Cl^-1    6   1

Оксиды лантаноидов в  воде нерастворимы, но энергично ее присоединяют с образованием гидроксидов:

Э₂О₃ + 3Н₂О → 2Э(ОН)₃

Нагревание металлических  тербия и празеодима на воздухе ведёт  к образованию смешанных оксидов Tb₄O₇(Tb₂O₃•2TbO₂) и Pr₇O₁₂ (2Pr₂O₃•3PrO₂) тёмно – бурого цвета. Если на воздухе прокалить соль празеодима, то образуется промежуточный тёмно – серый продукт состава Pr₆O₁₁ с молекулярной массой 1021,5. Его можно рассматривать либо как Pr₂O₅•2Pr₂O₃, либо как Pr₂O₃•4PrO₂.

Известны также и оксиды со степенью окисления +2. Например, оксид  европия (EuO). Его можно получить из оксида европия (III) путём нагревания на воздухе с графитом:

Eu₂O₃ + C_{(графит)} ^1700°C→ 2EuO + CO ↑

Моноксид европия  - тугоплавкие кубические кристаллы – медленно разлагаются водой  с выделением водорода, то есть является сильным восстановителем.

Известен также и оксид  SmO. Но его свойства пока ещё мало изучены.

 
 

 Сульфиды лантаноидов  имеют разнообразный состав в  зависимости от  количества серы: Me₂S₃, Me₃S₄, MeS, Ме₂S_7, Me₅S₇, MеS₂ и др.  Большинство сульфидов переменного состава с преобладающим металлическим типом связи. Для многих лантаноидов характерны тугоплавкие моносульфиды, кристаллизующиеся в кубической структуре. В сульфидах МеS степень окисления лантаноидов +2 чисто формальная, так как при растворении в кислотах они выделяют сероводород и водород. Они отличаются чрезвычайно высокой термической стойкостью и даже способны заменить графит при плавлении тугоплавких металлов. Однако такие огнеупоры боятся кислорода. Получают сульфиды взаимодействием металлов с расплавленной серой:

xМе + yS → Me_xS_y

 

В кубической структуре кристаллизуются  и нитриды МеN. Чёрные или серо – чёрные нитриды МеN получены для всех лантаноидов. Такие соединения образуются при непосредственном взаимодействии металлов с азотом при высокой температуре или при прокаливании металлического порошка в атмосфере аммиака:

 
 

2Ме + N₂ ^1000°С → 2MeN

2Me + 2NH₃ → 2MeN + 3H₂ ↑

 

Все нитриды  довольно тугоплавки и термически устойчивы. Однако они легко растворяются в кислотах и почти также легко гидролизуются:

 

MeN  + 3HNO₃ → Me(NO₃)₃ + NH₃ ↑

MeN + 3H₂O → Me(OH)₃ + NH₃ ↑

 

Гидриды лантаноидов в  основном отвечают формулам МеН₂ и МеН₃. Европий и иттербий образуют гидриды состава МеН₂ – чёрные порошки, обладающие высокой химической проводимостью. Получают гидриды при непосредственном взаимодействии металлов с водородом:

 

Ме + х/2Н₂ → МеН_х 

 

По своим физико-химическим свойствам они являются металлоподобными гидридами, и, следовательно, только формально  похожи на солеобразные гидриды щёлочноземельных металлов. Остальные лантаноиды образуют гидриды МеН₂ и МеН₃. Последние также представляют собой металлоподобные вещества. Для лантана наиболее устойчивым является гидрид состава LaH_2,5, который можно рассматривать как смесь двух гидридов состава LaH₂ и LaH₃. Гидриды МеН₃ легко гидролизуются:

 

МеН₃ + 3Н₂О → Ме(ОН)₃↓ + 3Н₂↑

 

Галогениды лантаноидов  тугоплавки и труднолетучи. Фториды  нераствоимы в воде, а остальные галогениды растворимы не только в воде, но и в низших спиртах. В ряду лантаноидов имеет место слабое последовательное уменьшение теплот образования для трифторидов (табл. 7).

 

Энтальпии образования фторидов лантаноидов.

 

Соединения	LaF3	NeF3	EuF3	GdF3	DyF3	ErF3	YbF3	LuF3
ΔН° 298 КДж/моль	-1732	-1713	-1619	-1713	-1720	-1723	-1657	-1701

 

От фторидов к иодидам  теплоты образования убывают  для лантаноидов.

 
 
 

Из тетрагалогенидов известны только MeF₄. CeF₄ получают растворением СеО₂ в плавиковой кислоте:

 

CeO₂ + 4HF → CeF₄ + 2H₂O

 

Тетрафторид церия (IV) – бесцветный порошок, разлагающийся при 390°С. ТbF₄ можно получить окислением трифторида фтором:

 

2TbF₃ + F₂ → 2TbF₄

 

Тетрафториды лантаноидов получают окислением соответствующих трифторидов тетрафторидом ксенона:

 

4MeF₃ + XeF₄ → 4MeF₄ + Xe

 
 

Жёлтые кристаллы TbF₄ разлагаются при 180°С. Известен и бесцветный PrF₄ c температурой разложения 90°С.

Известны также и галогениды лантаноидов со степенью окисления +2. Восстановлением трифторида европия водородом при 1000°С можно получить дифторид, который изоморфен с CaF₂:

 

2EuF₃ + H₂ → 2EuF₂ + 2HF

 

Известны также дихлориды, дибромиды и дииодиды Sm, Eu, Tm, Yb. Их устойчивость в указанном ряду лантаноидов снижается от хлоридов к иодидам.

Интересны по химическим свойствам  и карбиды лантаноидов. Наиболее характерны жёлтые карбиды состава  МеС₂. Некоторые лантаноиды могут также образовывать карбиды состава Ме₃С. Все карбиды устойчивы к нагреванию, плавятся лишь при 2000°С. Интересно, что карбиды лантаноидов имеют такую же электрическую проводимость, как и чистые металлы. При гидролизе карбидов выделяются углеводороды, среди которых доминирует ацетилен. Получают карбиды обычным для бинарных соединений способом:

хМе + уС → Ме_хС_у 

 

Для лантаноидов при высокотемпературном  сплавлении получены моно – и дисилициды: MeSi и MeSi₂. Известны также силициды с меньшим содержанием кремния.

 

Удалось получить также и  бориды лантаноидов состава: МеВ₂, МеВ₆, МеВ₄, МеВ₁₂. Все бориды металлоподобны, тугоплавки (2000 – 2500°С), обладают высокой электропроводимостью и твёрдостью. Для иттрия и лютеция получены дибориды MeВ₂. Для всех лантаноидов получены наиболее устойчивые гексабориды MeВ₆. Кроме того, для многих лантаноидов известны бориды MeВ₄ и MeВ₁₂, а также более богатые бором соединения.  

 

Известны также и фосфиды  типа МеР. При сплавлении компонентов легко образуются изоморфные фосфидам арсениды, стибиды и висмутиды. 

 

Состав селенидов и  теллуридов чаще всего отвечает формулам МеSe(Te) или Ме₂Se(Te)₃. Только при сплавлении церия с теллуром получается СеТе₂. В отличие от сульфидов селениды устойчивы к воде и разлагаются только кислотами. При нагревании селенидов типа Ме₂Se₃ до 1200-1700°С они выделяют селен и переходят в селениды Ме₃Se₄ с металлическим блеском:

3Ме₂Se₃ → 2Ме₃Se₄ + Se

 

Гидроксиды лантаноидов  получают путём добавления к растворимым  солям металлов сильной щёлочи:

 

МеCl₃ + 3NaOH → Me(OH)₃↓ + 3NaCl

 

Гидроксиды лантаноидов  по силе уступают лишь гидроксидам  щёлочноземельных металлов. Латаноидное сжатие приводит к уменьшению ионности связи Э – ОН и уменьшению основности в ряду Се(ОН)₃ – Lu(OH)₃. В ряду  лантаноидов основная сила гидроксидов постепенно уменьшается. Гидроксиды иттербия и лютеция проявляют слабую амфотерность.

В кислых растворах гидроксид  церия (IV) выступает как сильный  окислитель:

2Ce(OH)₄ + 8HCl → 2CeCl₃ + Cl₂↑ + 8H₂O

 
2Cl^- -2℮^- → Cl₂                                     2   1

Ce(OH)₄ + 4H⁺ +℮^- → Ce³⁺ + 4H₂O     1   2

2Ce(OH)₄ + 2Cl^- + 8H⁺ → 2Ce³⁺ + Cl₂ + 8H₂O

 
Гидроксиды лантаноидов со степенью окисления +2 имеют ярко выраженный основный характер. По свойствам они близки к гидроксидам щелочноземельных металлов.

 
Считают, что 4f-орбитали лантаноидов, входящих в состав соединения, подвергаются, хотя и неполному экранированию  электронами, занимающими 5s- и  5p-подуровни энергии. По сравнению с одиночными атомами порядок подуровней энергии у лантаноидов иной: 4f^2-14 5s² 5p⁶ 5d^0-1 6s². Эффект экранирования сильно уменьшает перекрывание 6f-орбиталей с атомными орбиталями и связи Ме─L имеют преимущественно ионный характер, связанный с ион – дипольным электростатическим взаимодействием.   Комплексообразовательная способность лантаноидов невелика. Это связано с неблагоприятной для орбитальной гибридизации электронной структурой, так как достраивающиеся 4f – оболочки расположены очень глубоко. Наибольшую способность к комплексообразованию проявляет церий, поскольку катион Се⁴⁺ обладает большим значением ионного потенциала. При этом высшая степень окисления более стабильна. Для церия с такой степенью известны довольно устойчивые комплексы: [Ce(C₂O₄)₃]^2- и [Ce(NO₃)₆]^2-. Из галогенидных комплексов наиболее устойчивы фторидные: [MeF₆]^2-(Ce и Pr), [MeF₇]^2-(Ce, Pr, Tb), а для диспрозия известен только Cs₃[DyF₇]. Координационное число в комплексах лантаноидов может изменяться в интервале 6 -12. В бромидных и хлоридных комплексах координационное число равно 6 ([PrCl₆]^3-, [NdBr₆]^3-, [DyBr₆]^3-); в сульфатных, тиоцианатных, оксалатных и хроматных комплексах – 8 ([Sm{CrO₄}₂]^-, [Pr{CrO₄}₂]^-); в иодидных и броматных – 9 ([NdI₉]^6-, [Gd{BrO₃}₉]^6-, [PrI₉]^6-). Комплексы лантаноидов с координационным числом 10 с монодентантными лигандами неизвестны.

Синтезировано небольшое  число комплексов с координационным  числом 11, например, биядерный комплекс. Больше известны комплексы с координационным числом 12: Ме[Ce(NO₃)₆], Ме – Mg, Co, Mn. Высокие переменные координационные числа в комплексах лантаноидов вызваны ионным характером связи.

В водной среде молекулы воды и другие кислородсодержащие лиганды образуют связи с лантаноидами через атом кислорода. Ln – O.

 
 

 
 
 
 
 
 
 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  

 

В данной курсовой раскрыты основные аспекты знакомства с лантаноидами: общая характеристика, нахождение в  природе, физические и химические свойства, характеристические соединения, их получение  и применение.   

Данная тема не включена в  школьную программу по химии и  вынесена на факультативные занятия  или на самостоятельное изучение. Впервые с лантаноидами учащиеся знакомятся при изучении строения атома  и периодического закона. Больше о  лантаноидах в программе ничего нет.

В ВУЗах данная тема хоть и включена в программу изучения химии элементов, но она вынесена на самостоятельное изучение. 

Не надо считать, однако, что  все проблемы, связанные с "узлом" в периодической системе, уже  разрешены. В наши дни особенно актуально  звучат слова Дмитрия Ивановича  Менделеева о лантаноидах: "Тут  скопилось за последние годы очень  много нового"... Однако считать, что  познано все и вся, что редкоземельная тематика себя исчерпала, могут только дилетанты. Специалисты же, напротив, уверены, что познание лантана и  его команды только начинается, что  эти элементы еще не раз удивят научный мир.

 

ЛИТЕРАТУРА:

 

1)        Ахметов Н. С. "Общая и неорганическая химия" М.: Высшая школа, 2001 г.

2)     Большой Энциклопедический словарь М.: Просвещение, 2001г.

3)  Леенсон И. А. "Чёт или нечёт? Занимательные очерки по химии" М.:Химия, 1987г

4)        Любимов И. М. "Редкие элементы" М.: Просвещение, 1977г.

5) Рич В. "В поисках элементов" М.: Просвещение, 1985г

6)        Угай Я. А. "Общая и неорганическая химия" М.: Высшая школа, 2002г.