Г. Реми - Курс неорганической химии, страница 17

Менделеевыы на основании периодической гисгпемы. Он назвал тогда еще неиавестный, но ожидаемый по периодической системе аналог бора и алюминия элггбороэс. Черен восемь лот (1879) Нильсоном была выделена иа шведского гадолинита н эвксеннта новая земля и лежащий к ее основе элемент был нааван сяамдиеес.

Он оказался идентичным предскаванному Менделеевым элаборр. Совпадение свойств, предсказанных для экабора и найденных у скандня, видпо из следующего сопоставления: Энабср Скан дий Атсыггый ссс 44 сгдсньнсгес ссс с" 3 Окись ЕЫ Ос Окись, карбоват н фосфат перастворнмы как в воде, так и в щелочах Сульфат трудно растворим в воде. Оп обрааует двойной сульфат, который не пэоморфеп квасцам Атомный ссс 44,96 эгдссьный ссс 3, $ Оггпсь ЯсэОэ Окись, карбопат и фосфет перастворияы как в воде, гэг и к щелочах Сульфат легко растворим в водо, ио трудно растворим в сереой каслоте. Ок образует двойной сульфат, который яе наоморфек квас- цам Приг'отопление и свойства. Относительно свойств сгандил и игипгрил в элементарном состоянии еще иыеется мало данных вследствие трудностей получения этих металлов в чистом состоянии.

Лагггпон впервые был получен в больпгом количестве и исследован Мутманпоы (Мп1)нпапп, 1902). Ъ1утманн для ~гряготоэлепягг яаатава (а также других ысталлов редких земель) использоэал электро.шэ распчсва хаорнда. Для плавления соня оп соединял угольныс электроды топким угольным пгтабнком, который прн прохщкдснпи тока раскалялся до интенсивного белого каления. После того как сонь благодаря этому расплавлялась, жгабвк удалялп Теперь бегло достаточно проходящего чсреэ расплав тока, чтобы поддерживать его в распла- Приготовление Гиллебравдом в Нортоном больших количеств лавтана и других .элементов редких земель сделало возможным взмероппе вх удельных теплоемкостей.

Это позволило па оснсвааии закона Дюлонг» и Пти сделать заключсипе относительно лтомвьгх весов п ввлентаостей названных элемеатов. Вначале элементы редких земель вследствие аналогии их соединений с ооедниеииямв щелочпоэемельных металлев ~и магния счятали двухвалевтпыми, пх окислам приппсывалн формулу МО. Однако рассчитанные нэ удельных тэплоемкостой атомные веса ваходялвсь н соответствии только с формулой окисла МэОэ. К тому же заключению, а именно что элементы редких эемель следует считать трехваяевтаыми, прявели проведенные в то жэ время исследования Клсвеса (С1ечеэ) по изоморфяему соединений родковемельных элементов с соедивениямн трехвалевтяых элементов.

Урвть» врукка каравак«всквй вкатал»ы клеклом состояллв. У)заднее этот способ б»ш улучвгеп главным образом Тромбе (Тгошьз, 1932) — в основном быта повшкена температура плавления электролита вэедеввем подходящих добавок (КС) я СаУД. Но давным Вейбкс (Ъ»е1вке, 1939), работа пря 1000" к достаточно высокой пэотвоств тока дает 50»4-мый выход металла по току.

Небольшие количества лавтава удается получвть методом Говквяса (Норй(сз, 1933) электролвзом раствора СаС)з в этвловом спирте с пркмепеввем ртугпого катода в последующим термяческим разложепвем амальгамы. Но сведениям Клемма (1937), яебольшпе колячсстза кантала можно получить нагреванием вго хлорида э атмосфере аргопа с жидким металлвческвм калием. Более доступев, чем чистый лактав, «смешаввый метала», Для эго получения кспоэъзуют отходы редкпх земель, пэрэрабатываемых прв производстве калильяых козлачков, и избегают трудного отдолевяя лзвтава от сопутствующих ему элсмэвтов. Для многих технических целен «смешанный металл» более подходят, чем частый лэвтап, так как оп обладает большей реакцвоввой способностью.

По данным Мугманна, чистый лантан обладает способностью к растяжению; его свежеполпрованная поверхность имеет впд белого металла, который на воздухе тотчас тускнеет с окрашпванпем. В атмосфере сухого воздуха оп покрывается слоем окисла голубовато-стального цвета, защищающего его от дальнейшего окисления. Яа влажном воздухе он постепенно превращается в белую гидроокись. Удельный вес лаптапа равен 6,$5; температура плавления, по Кромерсу (Кгешегз, 1923), лежит прп 826', твердость несколько больше, чеы твердость олова.

Атомная теплота сгорания больше, чем у алюминия. 1»асплавленный алюминий энергично соединяется с лантаном, даная прекрасно кристаллизусощеесп и совершенно устойчивое па воздухе соодпяопяо ЕаА)«, Лаптев очень легко образует сплавы с пласикой, Будучи натрет в струе азота или аммиака„моталч образует соединение 1,|Х в виде черной, легко растирающейся массы, которая легко взаямодействует с водой с выделением аммиака. При горении металла в струе воздуха, в основном при сравнительно низкой температуре, наряду с окисью образуется также нптрнд лантана.

С водородом лаптан соединяется очень активно. Согласно Мутмапну, лантан прн нагревании в токе водорода примерно до 240' раскаляется до красно-желтого свечения, образуя черный продукт, состав которого примерно соответствует формуле БаН». По даккым Скеертса (8(очеса», 1923), «смешавпый металл» (т. з. смесь лэвтана с другими редхпмп землями, содержащая около 10'.4 Се) реагирует с водородом уже прв комнатной температуре, расславвэясь при этом ва серо-черные листочяв.

Нри доступе воздуха продукт реакции пе восплэмевяэтся. Теплота его образования была определева Спвертсом (1928) разков примерно 384,6 кав/в «смешанного металла». Это соответствует прибккзвтэлъпо 17,8 ккав/в-вкв лавтапа, если в качестве среднего атомного веса «смешанного металла» пркшггь атомный вес частого лантапа. Следовэтельпо, теплота образоззш«я «гидрвда лэвтава» по порядку величавы совпадает с те»шотэмк образоэавпя гвдрядоэ щелочных п щекочвозэмвльвых металлов.

Тэк»ке я объем, занимаемый водородом в гидрпде лэвтава, соответствует объему водорода в гидркдах в«клеевых я щелочпоземельвых металлов, ва что указал В. Вэльтц (В()ьц 1928). Следоватолько, гвдркд лэптапа в этом отвошеввв примыкает пзпосредствевво к гпдридам щспочаых п щелочвозсмельных металлов. Состав продукта, получевяого васыщевпем лэвтава водородом при компатлой те»шературе, првблившется к составу, определяемому формулой ЕаН». Однако Спзертс уставовпл, что содержание водорода э препарате закяскт от давления и что при рвэпоы содержанки водорода дээлевпэ растет а возраставпем температуры. Поэтому в протпэоположвость Мутмэпяу, Свзертс считал гиарпд лавтэпа э»вврдым раствором.

Во всяком случае, гядрвд лавтава представляет собой иитврссвый переход от солеобраапых гвдрпдов, которые образуются щэвочэымв к щзлочвоэемвльпыми метзлаами, к типичным металлоподобвым гвдрвдам эо всемв свойствами твердых растворов, какие встречаются у злемевтоэ побочных подгрупп периодкчесэой свстемы. Вв»»ярый был получен Пеплом (Рорр, 1834) восстановлением хлорида по мечелу Вэлзра, Ов был опксзп в»«как серо-черяый металлический порошок, который ве оквсаяется в сухом воздухе, во медлепяо подвергается действию воды.

Пттрвй легко рзстео- ряется з разбазлсвиых кислотах„однако з ковцоятрпрозанпой серпой кнслоте— только о трудом. Он ве подзсргается дейстзпю щелочных растворит«лей. Иак установил Кремер«, будучи вагрот на воздухе, он загорается прп 470'. Крекере попутал ого элоктролизом омесн «С!з о »ЧаС1 з графитозом тягло, футороааином молибденовой шестью. Иттрий горит не чисто белым светом, как магнки и алюмикнй, а скорее красноватым. В токе хлора он зоспламэвяотся уже прн 200'. Ызталлическнй «яаядий первоначально бал получен в чистом состоянии Фишером (Р1з«11«г %., 1937».

Ои был выделен злзятролизом расплавленной см«сн КС1, 11С1 и ЗсС1« с примененном расплавленного цинка в качостзе катода н затем освобожден от цинка вакуумной дистилляцией. Зто саотло-серый металл с удельным ассом 3,1, плавится около 1400* п при этой температуре уже заметно летуч. СОКДИНКНИЯ СКАНДИЯ, ИТТРИЯ И ЛАИТАНА Соединения скандия, итгрия и лантапа имеют общую фора«улу Мы'Хз. Следовательно, по своему составу ови аналогичны соединениям алюминия, однако их поведение во многих отношениях ближе к поведенизо соединений щелочноземельных металлов. Их аналогия с последними возрастает при переходе от соединений скандия к соединениям лаптапа.

Это проявляется, например, уже у окислов и гидроогисей, которые в противоноложность гидроокиси алюминия нерастворимы в растворах щелочей и, несмотря на свою незначительную растворимость в воде, обладают отчетливо выраьненныьг основным характером. Окисел Мты О, представляет собой белый поропюк, соединяющийся с водой с образованием гидроокиси Мыг (ОН)з. Окись лаптана соединяется с водой настолысо активно, что аналогично негашоной извести ео можно «гаситьз водой.