Металл - подгруппа - скандий
Cтраница 2
И энтальпия, и энергия Гиббса образования оксида алюминия резко отличаются от таковых для галлия и его аналогов. Только металлы подгруппы скандия и лантаноиды имеют еще большие значения указанных характеристик, чем алюминий. Наконец, для вторых типических элементов - алюминия и кремния - наблюдается горизонтальная аналогия. Отчетливо проявляется она в алюмосиликатах, которые являются наиболее распространенными в земной коре химическими соединениями. Возникающие при таком замещении избыточные отрицательные заряды компенсируются ионами Na и К, так что электронейтральность алюмосиликатов сохраняется. [16]
И энтальпия, и энергия Гиббса образования алюминия резко отличаются от таковых для галлия и его аналогов. Только металлы подгруппы скандия и лантаноиды имеют еще большие значения указанных характеристик, чем алюминий. [17]
Вместо вполне устойчивых по отношению к воде черных карбидов, образуемых металлами перечисленных групп, металлы подгруппы скандия дают желтые или коричневые карбиды, разлагаемые водой с выделением различных углеводородов. Факт образования подобного карбида тория также подтверждает близость тория именно к элементам III, а не IV группы периодической системы. [18]
Ортоуранаты стронция и бария, содержащие сравнительно крупные катионы Sr2 и Ва2 ( 1 20 и 1 38 А соответственно), способны образовывать соединения типа перовскита с формулой 5гзМе2иО9 и ВазМе2иО9 со всеми окислами металлов подгруппы скандия, в том числе и с некоторыми редкоземельными окислами состава Ме2Оз, размер катиона Ме3 в которых не превышает 1 А. Эти ограничения исключают окись церия, имеющую при нагреве на воздухе состав СеО2, и окись лантана, содержащую катион лантана размером 1 04 А. Ни окись лантана, ни окись церия химических соединений типа перовскита не образует. [19]
 |
Семейство лантаноидов. [20] |
Области применения скандия ограничены из-за его дороговизны. В силу своей высокой теплостойкости, легкости, высокой прочности и химической стойкости скандий является перспективным конструкционным материалом для авиа-и ракетостроения. Металлы подгруппы скандия используются в качестве добавок к отдельным сплавам. [21]
Все металлы рассматриваемой группы имеют серебристо-белый цвет различных оттенков, зависящих от окисных пленок на поверхности металла. Церий и торий представляют собой довольно мягкие и ковкие, хорошо поддающиеся механической обработке металлы; твердость церия примерно равна твердости олова. Металлы подгруппы скандия довольно пластичны. [22]
 |
Диаграмма состояния системы иттрий - гадолиний.| Диаграмма состояния системы празеодим - галлий. [23] |
Оба металла диморфны: низкотемпературные - модификации имеют ГПУ-структуру, а высокотемпературные р-формы - ОЦК-решетку. Между обеими модификациями порознь образуются непрерывные а - и - твердые растворы. Кроме того, металлы подгруппы скандия ( в отличие от галлия и его аналогов) на диаграммах состояния дают широкие области ограниченных твердых растворов. Необходимо подчеркнуть, что именно в металлохимии элементов подгруппы скандия ярко проявляются их свойства как первых представителей каждого ряда переходных d - элементов. В обычной химии особенность поведения с / - элементов сказывается, как правило, начиная с подгруппы титана. [24]
 |
Аппарат для электроосаждения с. [25] |
Перенапряжение водорода на ртути очень велико ( 1 2 в), поэтому любой металл, потенциал выделения которого меньше указанного значения, может осаждаться на поверхности ртути; металлы же, требующие отрицательных потенциалов, более чем - 1 2 в, будут оставаться в растворе. Не осаждаются щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, металлы подгрупп скандия, титана и ванадия, а также вольфрам и уран. Метод с успехом применяют для удаления железа и подобных ему металлов из растворов алюминиевых сплавов, после чего основной элемент определяют весовым или другим способом. Упрощенная установка, применяемая для разделения ( рис. 78), состоит из стакана, содержащего около 50 мл ртути, слой которой располагается под анализируемым раствором. Соединение с ртутью производится при помощи проволоки, заключенной в стеклянную трубку. Анод представляет собой горизонтальную платиновую спираль, помещаемую примерно на 1 см выше поверхности ртути. Удобнее сосуд, показанный на рис. 79, известный как электролизер Мелавена. Его преимущество заключается в более легком отделении ртути от электролита после опыта. [26]
Это обстоятельство может быть использовано для разделения металлов. При электролизе подкисленных растворов с применением ртутного катода все металлы, ионы которых разряжаются на ртути при потенциалах еще более отрицательных, чем ионы водорода, останутся в растворе. Не осаждаются в этих условиях щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, металлы подгрупп скандия, титана и ванадия, вольфрам, уран. Таким образом удается отделить эти металлы от железа, хрома, цинка, кадмия и других металлов, которые разряжаются на ртути и образуют с ней амальгаму. Этот метод широко применяется при анализе алюминиевых сплавов для отделения железа. При анализе сталей железо таким же образом отделяется от алюминия, титана, ванадия и некоторых других компонентов сталей. Все эти металлы остаются в сернокислом растворе взятой навески стали, а железо уходит в амальгаму. Такое предварительное групповое разделение весьма облегчает весь ход анализа и может применяться для самых различных сплавов. [27]
 |
Диаграмма состояния системы празеодим - галлий. [28] |
В металлохимии отличия между элементами подгрупп галлия и скандия проявляются более отчетливо. Если металлы подгруппы галлия ( s / ьметаллы) не образуют непрерывных твердых растворов, элементы подгруппы скандия дают неограниченную растворимость в твердом состоянии со многими металлами. Так, иттрий образует непрерывные твердые растворы со скандием, лантаном, титаном, торием, гадолинием и др. Кроме того, металлы подгруппы скандия ( в отличие от галлия и его аналогов) на диаграммах состояния дают широкие области ограниченных твердых растворов. Необходимо подчеркнуть, что именно в металлохимии элементов подгруппы скандия ярко проявляются их свойства как первых представителей каждого ряда переходных rf - элементов. В обычной химии особенность поведения d - элементов сказывается, как правило, начиная с подгруппы титана. [29]
 |
Диаграмма состояния системы празеодим - гашшй. [30] |
Страницы: 1 2 3