Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

III. A szkandium-csoport Gyakoriságuk Az aktínium kivételével a csoport elemei nem ritkák a földkéregben. A szkandium elszórtan található. A lantán és.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "III. A szkandium-csoport Gyakoriságuk Az aktínium kivételével a csoport elemei nem ritkák a földkéregben. A szkandium elszórtan található. A lantán és."— Előadás másolata:

1 III. A szkandium-csoport Gyakoriságuk Az aktínium kivételével a csoport elemei nem ritkák a földkéregben. A szkandium elszórtan található. A lantán és az ittrium a lantanoida elemekkel együtt fordul elő a monacit-homokban (ritka földfémek). Előfordulásuk, ásványaik Sc: M 2 Si 2 O 7 (M=Sc,Y) thortveitit (Norvégia) Y: MPO 4 (M=Y és Ln-k,An-k) xenotim, M 2 FeBe 2 Si 2 O 10 (M=Ce,La,Nd,Y) gadolinit La: MPO 4 (M=Ce,La,Nd,Pr,Sm) monacit Előállításuk általánosan: kalciotermiásan fluoridból: 2 ScF Ca  2 Sc + 3 CaF 2 Sc: a ScCl 3 -KCl-LiCl elegy olvadékának elektrolízisével nyerték ki tisztán 1937-ben. Manapság thortveititből, illetve az uránércek és volframércek feldolgozásakor keletkező anyagokból állítják elő. Y: az ittriumot először Wöhler állította elő 1828-ban: YCl K  Y + 3 KCl Y, La: lantanoidák ásványainak feldolgozásakor nyert sóoldatok ioncserés elválasztásával különítik el. La: a tiszta lantánt csak 1923-ban állították elő.

2 III. A szkandium-csoport Kémiai tulajdonságaik Reakcióképes elemek, reakciókészségük a rendszám növekedésével nő. A levegő oxigénjével reagálnak, a fémek felületén M 2 O 3 oxidréteg képződik. Halogénekkel szobahőmérsékleten reagálnak, a többi nemfémes elemmel melegítés hatására lépnek reakcióba. A vízzel hidrogénfejlődés közben reagálnak: 2 Sc + 6 H 2 O = 2 Sc(OH) H 2 Híg savakban oldódnak (bázikusak); erős savakkal reagálva vízben jól oldható, gyengébb savakkal reagálva vízben gyengén oldódó sók képződnek: 2 Y + 6 HA = 2 YA H 2 Ionos vegyületeket képeznek (M 3+ : d 0  1 S 0 ). Inkább a valódi fémekre és az f-mező elemeire, mint az átmenetifémekre hasonlítanak vegyületképző sajátságaik alapján (pl. viszonylag kevés komplex). Felhasználásuk Sc: védőbevonat, lézerkristályok Y: Y 3 Fe 5 O 12 (ittrium-vas gránát) TV képernyőn a vörös szín Y 3 Al 5 O 12 (ittrium-alumínium gránát=YAG) lézerek Y III Ba II 2 Cu 3 O x (6,5≤x≤8  Cu II y Cu III 3-y y=16-2x) szupravezető (T c =95 K) neutronlassító (atomreaktorokban még nem nagyon használatos) La: ötvözőelem, világítótestek, La 2-x Sr x CuO 4 szupravezető Ac: neutronforrás Fizikai tulajdonságaik Ezüstösen fehérek, Ac már csak ezüstös. Lapon centrált hexagonális rácsot (A3) alkotnak, kiv. Ac lapcentrált köbös (A1). Viszonylag rossz elektromos vezetők. Vegyületeik általában fehérek.

3 III. A szkandium-csoport elemeinek vegyületei 3) Oxidok: M 2 O 3, MOOH, M(OH) 3, [Sc(OH) 6 ] 3- (hidroxo-komplexet csak a Sc 3+ képez) oxoanionokkal képzett vegyületeik: nitrátok, szulfátok, perklorátok ionosak, vízben oldhatók, hevítve oxidokká bomlanak: La 2 (SO 4 ) 3  La 2 O SO 3 4) Szulfidok: M 2 S 3 tiobázisanhidridek, közepesen rosszul oldódók (La 2 Se 3 ) 1) Hidridek: inkább ionosak (~f-mező), MH 2 = M H - + e - (fémrácsos jellegű, jó el.vezető), a Sc kivételével további hidrogén felvételére képesek: MH 3 = M H - (rossz el.vezető) 2) Halogenidek: MX 3, a fluoridok kivételével vízben oldhatók, ScF F - = [ScF 6 ] 3- hidrolízisre hajlamosak: YCl 3 + H 2 O  YOCl + 2 HCl előállításuk:pl. 2 Sc 2 O CCl 4 = 4 ScCl CO 2 (600 °C) sóik kristályvizesek (7-9): pl. LaCl 3.7H 2 O [di-μ-kloro-bisz{heptaakva-lantán(III)}]-(tetra)klorid klasztereket képezhetnek: éleken a ligandumok, 4-es pl. Sc 5 Cl 8 = [ScCl 2 ] + + [Sc 4 Cl 6 ] - 6-os pl. Sc 7 Cl 12 = Sc 3+ + [Sc 6 Cl 12 ] 3- 5) Nitridek, foszfidok: MN, MP atomrácsos jellegűek (~ f-mező) 6) Karbidok: inkább ionosak (~ f-mező): bifunkciós C 2 2- = acetilidek: La 2 (C 2 ) H 2 O  2 La(OH) C 2 H 2 trifunkciós (viszontkoordinációval lazítás): (Y, La) 2 LaC H 2 O  2 La(OH) 3 + C 2 H 2 + C 2 H 4 tetrafunkciós C 3 4- = allilidek: M III 4 (C 3 ) 3 helyett M II 2 (C 3 ) M-M kötéssel La II -La II C H 2 O  2 La(OH) 3 + H 2 + H 3 C-C≡CH 7) Komplexek: Sc (OC-6): [ScF 6 ] 3-, [Sc(OH) 6 ] 3-, [Sc(bpy) 3 ] 3+, [Sc(bpy) 2 (SCN) 2 ] + Y (6-7): [Y(H 2 O) 2 (OH)(phen) 2 ] 2+ La (6-10): [La(bpy) 2 (NO 3 ) 3 ]; SAPR-8: [La(tpp) 2 ] -

4 III. A szkandium-csoport elemeinek vegyületei Gyakorlás: 1) Értelmezze az alábbi vegyületek összetételét a szerkezetükön keresztül (nevezze is el azokat szisztematikusan): LaH 2, LaCl 3.7H 2 O, Sc 5 Cl 8 vagy ScCl 1,6, Sc 7 Cl 12 vagy ScCl 12/7, YO 2 H, LaC 2, La 2 C 3, La 2 C 6 vagy LaC 3 ! 2) Határozza meg a Cu 2+ és Cu 3+ ionok arányát az alábbi összetételű szupravezetőkben: YBa 2 Cu 3 O x, La 2-x Sr x CuO 4 ! 3) Mi lehet az oka annak, hogy a lantán(III)-kloridot vízben oldva az oldat vezetőképessége, valamint a kolligatív sajátságok változásának mértéke csak kb. 5/8-a a vártnak? 4) Milyen reakcióval igazolná, hogy a lantánionnak többféle ionos karbidja létezik? Írja is fel a lehetségesen lejátszódó reakciókat!


Letölteni ppt "III. A szkandium-csoport Gyakoriságuk Az aktínium kivételével a csoport elemei nem ritkák a földkéregben. A szkandium elszórtan található. A lantán és."

Hasonló előadás


Google Hirdetések