Свойства европия.

Электронное строение. Eu [ ] 4f⁶ [ ] 5d¹6s². +3. Аналог R⁺³ РЗ (4f), некоторых 3d (Sc, La, Y, Ac).

Eu [ ] 4f⁷ [ ] 5d⁰6s². +2. (Ca, B). EuSO₄. Окислительно-восстановительные свойства. Eu²⁺  Eu³⁺. Eu₂(SO₄)₃ + Zn  (pH < 7)  2EuSO₄ + ZnSO₄. Отделение Eu от других редкоземельных элементов связано с его способностью образовывать труднорастворимый сульфат в двухвалентном состоянии: R₂(SO₄)₃ — раствор. Кислотно-основные свойства европия. Eu(OH)₃ + 3HCl  EuCl₃ + 3H₂O Eu + 2H₂O  Eu(OH)₂ + H₂. Eu(OH)₂+H₂SO₄  EuSO₄ + H₂O Eu(OH)_3/2 + NaOH . CeC + H₂O  Ce(OH)₄ + CH₄.

CeC₂ + H₂O  Ce(OH)₄ + C₂H₄. EuC₂ + H₂O  Ce(OH)₂ + Eu₂C₂. CaC₂ + H₂O  Ca(OH)₂ + C₂H₂.

Методы получения лантаноидов

Выделение лантаноидов в чистом виде с помощью электролиза невозможно. Идёт электролиз воды. оказательство: LaCl₃  La³⁺ + 3Cl^-. H₂O  H⁺ + OH^-. На катоде: La³⁺ + 3e  La⁰ ₁ = -2,522 2H₂O + 2e  H₂ + 2OH^– ₂ = -0,413. Идёт. На аноде: 2Cl^– -2e  Cl₂⁰ ₃ = 1,36. На самом деле идёт этот. 2H₂O - 4e  O₂ + 4H⁺ ₂ = 0,814 + . Итого: 2Cl^- + 2H₂O  H₂ + 2OH^- + Cl₂. 2LaCl₃ + 6H₂O  3H₂ + 3Cl₂ + 2La(OH)₃.   Выделение лантаноидов в чистом виде с помощью электролиза невозможно. #.

На практике применяют следующее: Термическое разложение. La₂(C₂O₄)₃  (t)  La₂O₃ + 3CO₂ + 3CO

La₂(CO₃)₃  (t)  La₂O₃ + 3CO₂. Металлотермия. La₂O₃ + 3Mg  (t > t_пл)  2La + 3MgO. Электролиз расплавов галогенидом. LaCl₃  (электролиз, t  850c)  La (на катоде) + (3/2)Cl₂ (на аноде).

Актиноиды

Особенности. Электронное строение: Э [ ] 5f^1-14 [ ] 6d¹7s². Наиболее тяжелые элементы следуют за актинием. Все элементы претерпевают радиоактивный распад. E (5f)  E(6d), близко к ядру  степени окисления  [+3, +7]. Th (+4), Pa (+5), U (+6), Np (+6), Pu (+7), Am (+6), Cm (+4). Актиноидное сжатие.

Свойства тория.

Th [ ] 5f¹ [ ] 6d¹7s², +3, аналог R Th [ ] 5f⁰ [ ] 6d²7s², +4, аналог 4d: Zr, Hf. Th + O₂  ThO₂. Взрыв. Получение: Th₃(PO₄)₄ + 12NaOH  (t)  3Th(OH)₄ + 4Na₃PO4. Свойства соединений тория Th⁺⁴. Th(NO₃)₄ + 4NaOH  Th(OH)₄ + 4NaNO₃. Th(OH)₄ + NaOH . Th(OH)₄ + 4HCl  ThCl₄ + 4H₂O. Th(NO₃)₄ + 2Na₂CO₃ + H₂O  ThOCO₃ + 4NANO₃ + H₂O + CO₂. ThOCO₃ + 3Na₂CO₃ + H₂O  Na₄[Th(CO₃)₄] + 2NaOH. КЧ=8. Th(NO₃)₄ + 2(NH₄)C₂O₄  Th(C₂O₄)₂ + 4NH₄NO₃. Th(C₂O₄)₂ + 2(NH₄)C₂O₄  (NH₄)₄[Th(C₂O₄)₄] КЧ=8. ThF₄ + 4Na₂CO₃  Na₄[Th(CO₃)₄] + 4NaF. Th(NO₃)₄ + K₄[Fe(CN)₆]  Th[Fe(CN)₆] + 4KNO₃. Th[Fe(CN)₆] + 4Na₂CO₃  Na₄[Th(CO₃)₄] + Na₄[Fe(CN)₆]. Качественные реакции на Th ^{+ 4}. Th(NO₃)₄ + HCl + ”торон” соединение малинового цвета. H₂O + HCl + ”торон” соединение оранжевого цвета. Отделение тория. От Ce³⁺ и R³⁺. Кислотно-основное: R(OH)₃ + 3HCl  (pH = 6,5)  RCl₃ + 3H₂O. Th(OH)₄ + 4HCl  (pH = 3)  ThCl₄ + 4H₂O. 2Ce(OH)₃ + 8HCl  (pH = 1)  2CeCl₃ + Cl₂ + H₂O. Комплексообразование (Th⁴⁺ — мощный комплексообразователь): ThCl₄ + (NH₄)₂C₂O₄  (NH₄)₄[Th[C₂O₄)₄] + 4NH₄Cl RCl₃ + 3(NH₄)₂C₂O₄  R₂(C₂O₄)₃ + 3NH₄Cl. От (U⁺⁶O₂)²⁺, Th⁴⁺. На образовании труднорастворимых фторидов: ThCl₄ + 4KF  ThF₄ + 4KCl

UO₂Cl₂ + KF  UO₂F₂ (раствор) + KCl На комплексообразовании: ThCl₄ + 4(NH₄)₂C₂O₄  NH₄)₄[Th⁴⁺(C₂O₄)₄]^4- + 4NH₄Cl. 2RCl₃ + Na₂C₂O₄  R₂(C₂O₄) + NaCl. От U⁺⁶: ThCl₄ + 4KF  ThF₄ + 4KCl. UO₂Cl₂ + 2KF  UO₂F₂ (раствор)  2KCl. Получение тория. Th(C₂O₄)₂  (t)  ThO₂ + 2CO + 2CO₂. Металлотермия: ThO₂ + Ca  (t)  Th + CaO. Без воды. Иначе взрыв. Электролиз расплава: K₂[ThF₆] (KCl, NaCl)  Th (порошкообразный) + Cl₂. Иодидное рафинирование (газотранспортные реакции): ThI₄  Th + 2I₂. ThO₂/Th₃N₄/ThC+I₂ не идёт. 1 зона: Th + I₂  (t)  ThI₄ (газ)  во вторую зону. 2 зона: ThI₄  (t)  Th (чистый) + 2I₂.