Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 1 (1110090), страница 46
Текст из файла (страница 46)
0,15 мг "'Ас. А.— серебристо-белый металл, слабо светящийся в темноте голубым цветом; решетка кубич. гранецентрированная (а = 0,5311 нм) т. пл. !050+ 50'С, т. кнп. 3300'С; плоти. !0,1 г/см'; С 272 Джо/(моль К); ЛН~л 126 кДж/моль, АНиесн 293 кДж/моль; 52 56,5 Дж/(моль К). Реакциоиноспособен. Во влажном воздухе покрывается белой пленкой АстО3, препятствующей дальнейшему окислению. Изучение хим.
св-в А. затруднено иэ-за интенсивной радиации продуктов его распада. Саед. А. получены в микрограммовых кол-вах. Они изоморфны соответствующим саед. 1.а (кроме АОРО4). Известны, напри нерастворимые в воле АсзОи Ас(ОЙ)„АОНа13, АООНа1 Асз(С2ОВ)„АО283, АсН, а также комплексные саед. Ао устворимые в воде. ""710 выделяют из урановых руд, вАс-из ториевых. Миллиграммовые кол-ва А. получают облучением нейтронами )(а в ядерных реакторах: взбйа(л,у)взтйа '2'Ас. Ото 4! ыин деляют А.
(в виде саед. Асз" ) от Ка экстракцией теиоилтрифторацетоном или с помощью ионитов. Из ! г может быть получен 1 мг А. Металлич. А. получают также восстановлением Асрв парами 1 Ь Смесь "'Ас й 9Ве-источник нейтронов, образующихся при облучении ядер 9Ве п-частицами, ис)рскаемыми 3'7Ас. Актиний и все его саед. токсичны (ПДК 2 Ас в воздухе рабочих помещений 1,3 1О б Бк/л).
А, открыт в 1899 А. Дебьерном в отходах от переработки урановой смоляной руды и, независимо от него, в 1908 Ф. Гизелем. Л и. сы. нри ст. Лки!ниондн. Б В. Гро« АКТИНОИДЫ (актиниды), семейство из 14 радиоактивных элементов П1 гр. 7-го периода периодич. системы (ат, н. 90-103), следующих за аквинием: ворай ТЬ, нроваквиний Ра, урая (), иелвуний )к)р, ллувоиий Рп, америций Аш, кюрий Сш, берклий Вй, кали!йорний С(, эйнианейиий Ев, фермий Рш, мене)елевий Ме(, нобелий )ь)о и лоуренсий (.г (для последних двух элементов название ие общепринято). А.
объединяются, подобно лантанондам, в особую группу благодаря сходству конфигураций внеш, электронных оболочек их атомов (см. Табц1 чем обусловлена близость мн. хим. св-в. Гипотеза о существовании в 7-м периоде семейства А. была выдвинута Г. Снборгом в начале 1940-х гг. При последоват. переходе от Ас к (.г новые электроны заполняют, как и у лантаноидов, места не на внеш. оболочках — шестой и седьмой, а более близкую к ялру оболочку 5/. Вследствие этого строение двух внеш. оболочек оказывается одинаковым. У первых А.(до Аш) энергии связи 5/ и бе(-электронов с ядром атома мало различаются, причем иногда энергия связи 5/'-электронов больше энергии связи бе(-электронов.
Поэтому у атомов и ионов элементов, непосредственно следующих за Ас, могут заполнятьса 5/'- и(или) бе(-оболочки. Степени окисления А, чрезвычайно разнообразны; первые члены семейства, в отличие от лантаноидов, имеют песк. степеней окисления, Так, ТЬ, Ра н 13 образуют наиб. устойчивые саед. в степенях окисления соотв. +4, + 5 и + 6. Начиная с Аш наиб, устойчива степень окисления + 3; Сш и В)г Р водных р-рах, кроме степени окисления + 3, мо- 131 ХАРАКТКРИСГИКИ АКТИНОИДОИ И АКТИНИЯ Атон Ионный Раннее, н и нч ради.
7«ны М- М- С!елене окисления Снч- Электронная б»гр Ю А 90 Тй 9! Ра е-з 43 44 е- 3, + 4, + 5 бе'бр*М'7ее 5/!6Рбр Ые7» ) 5/'и!бр 7е 5/ б бре7е 5Гто'бр'7Р 5ГМ'бр'бп74' 5/'М'бр 64'7е' 5/ 'бя'бр'7е' 5/им!бр 7ее 5/обе!бр'7ек 5)'еб ебр 7е 5/ыб ебре7!' 5/' беебребй'7я! 0,188 0,1071 О!ВО 0,1051 0,163 0,1034 0,0984 0,0944 0,0929 ДОЗ! З 0,0896 0,0888 00886 0,0870 0156 01005 0,155 00%6 О,!60 00974 0,174 00962 0,175 0,0946 0,0935 от +3 до +б от +3 до -к7 от +3 до +7 от .к2 до -1-7 от +3 ло е-б +3, -к4 92 !3 93 ир 94 Рн 95 Ам 96 Гм 97 ВВ 98 Ст 99 Ве рм !о! мб Ю2 )но) !оз и) +Х +3, -1-4 +х +3 +2 +з -1-1, -К2, +3 +х +3 43 0,169 00952 0,095 3 О,О94З 0,0934 одпв — ол)п! тут иметь относительно устойчивую степень окисления +4, а С(, Ев, Рш, Мд и )к(о — также + 2.
Родственные саед. А. и самого Ас часто изострукзурны, причем с ростом атомного номера параметры кристаллич. решеток монотонно уменьшаются. По мере увеличения заряда ядра снижаются значения ионных радиусов, т.е. наблюдается «актнноилиое сжатие» (аналогичное «лантанондному сжатию!4 обусловленное последоват. заполнением электронами 5/'-оболочки (для лантанондов — 4/зоболочки).
Разница в энергиях ионизация отд. А. невелика, что также является одной из причин близости их хим. св-в. Из А. в природе распространены только У и ТЬ; в малых кол-вах встречаются изотопы Ра-дочерние продукты распада !3 и ТЬ, а также следовые кол-ва )ь)р и Ри, образующиеся при ядерных р-циях изотопов () с нейтронами слонтанного деления. Периоды полураспада лаже наиб устойчивых нукл!щов друпех А. столь коротки, что в земной коре они отсутствуют.
А.-серебристо-белые металлы, темнеющие на воздухе; в мелкораздробленном состоянии пнрофорны. Реакцнонноспособны, Плотность большинства А. близка к 20 г/см'. Наиб. легколлавки )ь)р и Рп (т. пл. ок. 640'С), остальные плавятся выше 1000'С. Т-ры кипения А, превышают 3000'С. А. легко реагируют с Нз, О„Ы„Б, галогенами и др. неметаллю!и. По хим.
поведению наиб. близки между собой !3, )ь)р, Рп и Аш. Элементы ВК Гш, Ме(, )ь)о и (.г по хим. св-вам подобны лантаноцдам. А. склонны к образованию комплексных саед, (особенно с кислородсодержащими ливанцами( при этом, как и в случае лантаноидов, для ннх характерны высокие коордннапионные числа, вплоть до 12. Важное практич, значение в связи с проблемами переработки облучеиного ядерного топлива и разделения А. имеет химия водных р-ров А. В кислых водных р-рах существуют 4 вида катионов-Мз+, Мое, МО+ и МО224. Для )ь)п откепыт и пятый тип, вероятно, )к(рО3. Ионы типа МО; и МО2 обладают весьма прочной связью М вЂ” О.
Энергии Гиббса образования ионов А. в разных степенях окисления близки между собой, поэтому в р-ре могут одновременно присутствовать разл. ионы (как в случае Рп — в степенях окисления от + 3 до 4-6, а в щелочных р-рах и + 7). Легкость перехода А. из одной степени окисления в другие при окислит.-восстановит.
р-циях используют для их разделения. Для саед. А. в водных р-рах характерны гидролиз, полимеризация, комплексообразоваиие, диспропорционирование, а также р-ции, вызываемые интенсивным самооблучением. Все А., кроме ТЬ, Ра и 1), получают искусственно — облучением () и др. элементов нейтронами. Так, Ыр и Ри выделяют из отработанного ядерного топяива (они образуются при захвате ядрами 238П нейтронов, возникающих при де- А[А] ФР,Ь5/)т= Ф(7.5/)' [концентрация выражена в моль/дм', скорость поглошения оганов — в Э/(м'.с); 1 Э (эйнштейн) = 6,02. 10'з фотонов1. тобы исключить необходимость учитывать долю поглощенного излучения, обычно используют такую концентрацию актинометрич.
р-ра и такую толшину его слоя (или давление газа), к-рые достаточны для полного поглощения всех фотонов. Хим. Методы обладают рядом практич. преимушеств в фотохим. исследованиях: возможность проводить измерения в том же сосуде, что и изучаемую р-цию; отсутствие необходимости в калибровке аппаратуры. В то же время хим, методы являются интегральными и ие позволяют непрерывно следить за изменением интенсивности излучения.
Для определения кол-ва образовавшегося или израсходованного в фотохим. р-ции в-ва используют разл. методы; наиб. удобны спектральные. Ркдкции, примкнякмык в химичкских мктодлх Актинометрии рдии вот„Кавит вма д апазов вьк д Рсакиик Ферриоксвлат (РезС,О 1,)' Рс" -ь гпс',О1 С . Редиске ГСиннгЗиисз7,1. 4 Н,О- - [сани,7янсбзкн,о5) 4 нсзЛедкоиитрит ми в эс с о 2нвг Нг + Вгг СН,СОСй, - С,И, т СО 2МОО 2йО 4- Шг 4 СО, 250-450 7,25-09 0,5 250-540 780-250 250-220 545-425 70 Г,о Г,о Го 133 ленин ззэ()).
Изотопы элементов, следующих за Рп, получают при последоват. захвате нейтронов ялрамн '59Рп в ядерных реакторах, элеменгы с ат. н. 100 — 103 — бомбардировкой Рп, Аш и Сто ядрами В, С или )ь), ускоренными на циклотроне. Выделение и очистка А.-сложный многостадийный процесс, осуществляемый преим. с использованием метолов ионного обмена и экстракцни. Напб.
практич. значение имеют (), Рп, Т)з и )Чр. Нуклнды "'1) и ' 'Рп — топливо в ядерной энергетике, источники энергии в ядерном оружии; зеро и 44Спз используют в произ-ве ядерных источников электрич, тока в бортовых космич, системах, Торий- перспективное ядерное топливо в уран-ториевьтх реакторах; 1цр применяют при произ-ве зз Ро. Нек-рые нуклилы А. используют в медицине, дефектоскопии, ахтивац. анализе и лр.
Все А. и их саед. чрезвычайно токсичны, что обусловлено их радиоактивностью, Лпм Вдовенко В М., сааре сипак рмпо гми», М. )549, Моск. вии А И Кгюрлииапиои а кими актииоилов, М, Г975, Ла тм оилм и акгииоилм, пол ред К У Бэла д ср с англ, М, 5977, Бори Л Л, Карелии А И, терм лииамика ок л ел о восстаиоввгельимк проис с в тегио- ЛОГИИ аКтппскпсд М, Г977, С аКпи Г А [И др), ерапео ИМВЕЧ ~977, т 59, в 4, с 540б4, побелев И А, Мвсоед в Б Ф а дч Г952 г 24, в б, с 700 25 БВ Гр ое АктинОметРЙЯ (от греч. а)4115, род. падеж айнпоэ-луч и юе!гео — измеряю), методы измерения интенсивности оптич, излучения в числе фотонов (а не в энергии излучения, к-рая зависит от частоты). Используются в фотохимии, люминесцентной спектроскопии и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
