Актиноиды
Страница 1

Актиноиды (Th–Lr) во многих отношениях сходны с лантаноидами: порядок заполнения 5f-уровней точно такой же, как и 4f-уровней (табл. 8.13). Хотя тяжелые актиноиды изучены мало, имеющиеся данные говорят о том, что в их ряду также наблюдается явление f-сжатия (рис. 8.16).

Элемент

Электронная конфигурация

Степень окисления

Элемент

Электронная конфигурация

Степень окисления

Торий

Th

5f27s2

3, 4

Берклий

Bk

5f97s2

3, 4

Протактиний

Pa

5f37s2

3, 4, 5

Калифорний

Cf

5f107s2

2, 3

Уран

U

5f36d17s2

3, 4, 5, 6

Эйнштейний

Es

5f117s2

2, 3

Нептуний

Np

5f57s2

3, 4, 5, 6

Фермий

Fm

5f127s2

2, 3

Плутоний

Pu

5f67s2

3, 4, 5, 6, 7

Менделевий

Md

5f137s2

2, 3

Америций

Am

5f77s2

2, 3, 4

Нобелий

Nb

5f147s2

2, 3

Кюрий

Cm

5f75d17s2

3, 4

Лоуренсий

Lr

5f146d17s2

3

Таблица 8.13

Электронные конфигурации и степени окисления 5f-элементов (актиноидов)

Отличия актиноидов и лантаноидов обусловлены тем, что у актиноидов энергетические уровни 5f и 6d стабилизируются по мере возрастания атомного ядра несколько иным способом, чем у лантаноидов: у легких актиноидов более устойчивы 6d-орбитали, а у тяжелых – 5f (рис. 8.16).

Для элементов с атомными номерами 90–95 энергия 5f- и 6d-подуровней примерно одинакова. Последнее затрудняет однозначное определение электронной конфигурации элемента. Так для Np одинаково вероятны и 5f46d17s2, и 5f56d07s2 электронные состояния.

Этим объясняются различия в химии актиноидов и лантаноидов. У элементов с атомными номерами 91–95 (Th–Am) электронные переходы происходят легко. Эти элементы поливалентны и в этом подобны d-элементам. Более того, для них степень окисления III вообще мало характерна. Получен семивалентный нептуний, уран легко может быть переведен в шестивалентное состояние, протактиний проявляет степень окисления пять, а для тория трудно получить соединения, в которых он имел бы степень окисления ниже четырех.

Однако по мере заполнения 5f-уровней электронные конфигурации атомов стабилизируются, переход 5f-электронов в 6d-состояние становится все более затрудненным. Поэтому элементы Bk–Lr, ведут себя как типичные f-элементы, а по свойствам близки к лантаноидам. Для них основной степенью окисления является III.

height=300 src=

Рисунок 8.16

Устойчивость энергетических уровней 5f и 6d у актиноидов.

Страницы: 1 2

Смотрите также

Иод
53 I 7 18 18 8 2 ИОД 126,904 5s25p5 ...

Химические методы очистки отходящих газов
Тема реферата «Химические методы очистки отходящих газов» по дисциплине «Технология очистки и утилизации газовых выбросов». В связи с повышением требований к экологической чистоте произв ...

Азотная кислота
...