Лантанид: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Източник редактиран с ProveIt
Етикет: Редакция с ProveIt
форматиране: 3 интервала (ползвайки Advisor), разширена е статията
Ред 2:
'''Лантаниди''' или '''лантаноиди''' (по IUPAC)<ref>{{Cite book |last=G. Connelly |first=Neil |last2=M. Hartshorn |first2=Richard |last3=Damhus |first3=Ture |last4=T. Hutton |first4=Alan |title=Номенклатура по неорганична химия. Препоръки на IUPAC за 2005 |year=2009 |publisher=Академично издателство „Проф. Марин Дринов“ |location=София |isbn=978-954-322-330-5 |pages=45}}</ref> се наричат група сходни [[химичен елемент|елементи]] в [[периодична система|периодичната система]]. Към нея се причисляват [[лантан]]ът и следващите го 14 [[химичен елемент|елемента]] – [[церий]], [[празеодим]], [[неодим]], [[прометий]], [[самарий]], [[европий]], [[гадолиний]], [[тербий]], [[диспросий]], [[холмий]], [[ербий]], [[тулий]], [[итербий]] и [[лутеций]]. Всички лантаниди са [[метал]]и и се обозначават също като елементи от лантановия ред. Те са част от групата на [[редкоземен метал|редкоземните метали]].
 
== Етимология ==
== Обща характеристика ==
4''f''-елементите често се наричат редкоземни елементи и се означават със съкращението РЗЕ.<ref name="Киркова">{{Cite book |last=Киркова |first=Елена |title=Химия на елементите и техните съедниния |year=2013 |publisher=Университетско издателство „Св. Климент Охридски“ |location=София |isbn=978-954-07-3504-7 |pages=638 – 652}}</ref> Те са елементите с пореден номер 58 – 71. Те следват [[лантан]]а и изграждането на 4''f''-орбиталите, които се явяват третият отвън навътре електронен слой. Затова тези елементи имат много близки свойства с лантана.<ref name="Киркова" /> Сега те се наричат лантаноиди, „подобни на лантана“, но в много от българоезичната литература се използва и неправилното „лантаниди“ (вид съединения на лантана).

== Химични свойства ==
Лантанидите следват [[лантан]]а и изграждането на 4''f''-орбиталите, които е причината за многото сходства на тези елементи с лантана. Близките свойства на [[итрий|итрия]] с лантанидите се обяснява с лантаноидното свиване, поради което йонният радиус на Y<sup>3+</sup> (90 pm) е много близък с този на Ho<sup>3+</sup> (90,1 pm). Затова итрият винаги придружава лантаноидите.
 
Елементите от [[церий|Ce]] до [[европий|Eu]] се наричат цериева подгрупа или леки лантаноиди, а елементите от [[Гадолиний|Gd]] до [[Лутеций|Lu]] – итриева подгурпа или тежки лантаноиди. Свойствата на лантанидите се изменят сложно.
 
Установено е, че при всички лантаноиди имат електронната структура [Xe]4''f''<sup>n</sup>6''s''<sup>2</sup>, и изключение на Ce, Gd и Lu, които имат електронната структура [Xe]4''f''<sup>n</sup>5''d''<sup>1</sup>6''s''<sup>2</sup>. При Ce, [Xe]4''f''<sup>0</sup>5''d''<sup>1</sup>6''s''<sup>2</sup>, започва изграждането на 4''f''-орбиталата. Свиването на ''f''-орбиталите не е достатъчно, за да се направи енергитично по-изгодни от 5''d''-орбиталите, и затова 5''d''<sup>1</sup>-конфигурацията е стабилна.<ref name="Киркова" /> При Gd и Lu 4''f''-орбиталите са наполовина със 7 и изцяло запълнени с 14 електрона.
 
Първата и втората йонизационна енергия на лантаноидите варива, но не така силно, както третата йонизационна енергия, където има силно изразени минимуми и максимуми. При Gd и Lu това явление се обяснява с по-лесното откъсване на 5''d''<sup>1</sup>-електрона поради екранирането на ядрото от наполовина (при Gd) и изцяло (при Lu) запълнени 4''f''-орбитали. Наполовина и изцяло изграденият 4''f''-подслой при Eu и Yb определят стабилността на тези конфигурации, което е причина за по-трудното отделяне на третия електрон. Затова [[Йонизационна енергия|I<sub>3</sub>]] на тези елементи силно нараства.<ref name="Киркова" />
 
За всички лантаноиди е характерна +3 степен на окисление, като само при някои се наблюдават също +4 и +2. Тъй като соновната конфигурация на повечено лантаноиди е [Xe]4''f''<sup>n</sup>6''s''<sup>2</sup>, поради което стабилната степен на окисление съответства на отделянето на 6''s''<sup>2</sup>-електрона, за което свидетелстват и сравнително голямата разлика между I<sub>2</sub> и I<sub>3</sub>. Енергията на атомизация на лантаноидите е малка. Енергията на кристалната решетка на Ln<sup>3+</sup>-съединения трудно може да се определи поради издестната степен на ковалентност и различната стойност на констаната на Маделунг при Ln<sup>2+</sup>- и Ln<sup>3+</sup>-съединения. Енталпията на хидратацията при Ln<sup>3+</sup> е много висока, поради което се предполага, че енергията на кристалната решетка на лантанидите също има голяма стойност и тя определя стабилната +3 степен на окисление.<ref name="Киркова" />
 
Йонните радиуси намаляват с увеличаване на поредния номер, в посока от Ce към Lu, аналогично на изграждането на всеки слой. Свиването на лантаниодите в тази посока е приблизително колкото нарастването на йонните радиуси при прехода от 4''d''- към 5''d''-елементите.
 
== Източници ==
<references />
 
{{Превод от|de|Lanthanoide|58657430}}
 
[[Категория:Лантаниди]]