Как изменяются основные свойства гидроксидов в ряду Ce3+Lu3+? Ответ мотивируйте сравнением радиусов ионов этих элементов. Как меняется растворимость гидроксидов в этом ряду? (Решение → 24215)

Заказ №38836

Как изменяются основные свойства гидроксидов в ряду Ce3+Lu3+? Ответ мотивируйте сравнением радиусов ионов этих элементов. Как меняется растворимость гидроксидов в этом ряду?

Решение:

Церий и лютеций относятся к элементам – лантаноидам. Электронная формула церия 58Се 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 10 4f 2 5s 25p 65d 06s 2 Соответственно ион церия Ce3+ 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 10 4f 0 5s 25p 65d 06s 1 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. Электронная формула лютеция 71Lu 1s22s22p63s23p63d104s24p64d10 4f14 5s25p65d16s2 Соответственно ион лютеция Lu3+ 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 64d 10 4f 14 5s 25p 65d 06s 0 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 5s2 5p6 -электронами, на химические свойства большинства лантаноидов существенного влияния не оказывают. Таким образом, свойства лантаноидов в основном определяют 5d1 6s2 -электроны. Поэтому лантаноиды проявляют большое сходство с d-элементами III группы – скандием и его аналогами.