密 度 12g/cm3 22 g/cm3 价电子层 4d75s’ 4d85s’ 4d105s0 5d6bs2 5d76s2 5d96s’ 13、铂系元素的主要性质有哪些?有哪些主要用途?
对酸的化学稳定性高,Ru、Os、Rh、Ir不溶于强酸,也不溶于王水;Pd、Pt溶于王水。
铂系金属有氧化剂存在时与碱一起熔解,会成为可溶性化合物。
铂系金属催化活性都很高。Pd吸收氢气能力最强,达体积比1:700;铂系金属易形成配合物,铂有很好的延展性,可锻性,耐高温,做各种反应器。铂铑合金可做热电偶,高温的电炉丝等。
作业:9、10、11、12题
91
第十八章 镧系和锕系元素
教学目标:1、掌握镧系和锕系元素的电子构型特点及其与元素性质的关系;
2、明确镧系收缩的实质、原因、后果及对化合物性质的影响; 3、了解镧系、锕系重要化合物的性质和主要用途,了解稀土元素的开发现状及前景。
重 点:1、镧系、锕系元素的价电子层结构和元素的性质;
2、镧系收缩的原因、后果; 3、重要化合物的性质、用途。
难 点:镧系、锕系的结构、特性。 教学方法:讲授与讨论相结合 教学内容:(讨论题目及答案)
1、镧系包括哪些元素?锕系呢?写出元素符号和价电子层结构。
镧系:La 5d16s2 Ce 4f15d16s2 Pr 4f36S2 Nd 4f46s2 Pm 4f56s2 Sm 4f66s2 Eu 4f76S2 Gd 4f75d16s2 Tb 4f96s2 Dy 4f10bs2 Ho 4f116s2 Er 4f12bs2 Tm 4f136S2 Yb 4f146s2 Lu 4f145d16s2
锕系:Ac 6d17s2 Th 6d27s2 Pa 5f26d17s2 U 5f36d’7s2 Np 5f46d17s2 Pu 5f67s2 Am 5f77s2 Cm 5f76d’7s2 Bk 5F97S2 Cf 5f107s2 Es 5f117s2 Fm 5f127s2 Md 5f137s2 No 5f147s2 Lr 5f146d17s2
2、稀土元素(RE)有哪些?轻、重稀土怎样划分的?
Sc、Y和镧系元素,统称稀土元素
La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Ea为轻稀土(铈组)
Gd、Fb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sa、Y为重衡土(钇组) 3、“镧系收缩”的定义、原因、后果是什么?
镧系元素的原子半径、离子半径,总的趋势是随着原子序数的增大而缩小,称为“镧系收缩”。
原因:镧系元素原子核每增加一个质子,相应的电子填入4f轨道,f亚层的电子对原子核的屏蔽作用不如其它内层电子,因而随着原子序数增加原子核对外层电子的引力不断增大,使原子或离子半径从镧到增依次减小。
92
后果:由于“镧系收缩”的影响,使钆的原子半径、三价离子半径接近铽和镝,因而钇在矿物中与镧系共生,合称希土元素。
由于镧系14种元素,原子半径递减(约14pm),使后面的Hf与同族上一周期的Zr,同样Ta与Nb、Mo与W半径很接近,化学性质也相似分离困难。 4、镧系元素三价离子的电子层结构和颜色如何?
离 子 La3+ Ce3+ Pr3+ Nd3+ Pm3+ Sm3+ Eu3+ Gd3+ 单电子数 0 1 2 3 4 5 6 7 颜 色 无 无 绿 淡紫粉红黄 黄 无 无
离 子 Lu3+ Yb3+ Tm3+ Er3+ Ho3+ Dy3+ Tb3+ Gd3+
结论:价电子层结构,特别是单电子数,决定离子的颜色。 5、镧系元素离子和化合物的磁性如何?
含有未成对的单电子,是顺磁性物质的特点,其磁矩不为零;镧系中f电子数1-13构型的原子或离子都是顺磁性的。而La3+、Ce4+、Yb2+、Lu3+为fo、f14构型,无单电子,是反磁性的。
6、锕系元素与镧系元素有哪些相似性?为什么?
(1)+3价离子是特征氧化态;
(2)三氯化物、二氧化物及一些盐都是类质同晶; (3)锕系元素的离子半径递减类似于镧系收缩; (4)吸收光谱,镧、锕系都表现出f-f吸收的特征;
因为锕系与镧系元素的周期性变化是同类型电子构型再现的结果。 作业:1、2、3、4题
93
相关推荐: