Характеристические соединенияПериодическая система / Лантаноиды / Характеристические соединенияСтраница 1
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 (табл. 6).
Кондиционеры в калининграде каталог климатсервис в калининграде.Табл. 6. 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, Ме2S7, 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:
Смотрите также
Физики сымитируют большой взрыв в пробирке
Физики создали "вселенную в пробирке", которую можно использовать для проверки универсальных теорий природы Вселенной.
Была взята пробирка размером с мизинец, которую охладили до температу ...
Галлий (Gallium), Ga
Галлий - химический элемент III группы периодической системы Д. И. Менделеева, порядковый номер 31, атомная масса 69,72; серебристо-белый мягкий металл. Состоит из двух стабильных изотопов с массовыми ...