1．镧系元素的通性.ppt

第25章 f区金属  ——镧系与锕系金属 何晓燕 * [教学要求] 1．掌握镧系和锕系元素的电子构型与性质的关系。 2．掌握镧系收缩的实质及其对镧系化合物性质的影响。 3．了解镧系和锕系以及与 d 过渡元素在性质上的异同。 4．一般了解它们的一些重要化合物的性质。 [教学重点] 1．镧系和锕系元素的电子构型。 镧系收缩的实质及其对镧系化合物性质的影响 [教学难点] 镧系收缩的实质及其对镧系化合物性质的影响 [主要内容] 1．镧系元素的通性，镧系金属及其重要化合物的性质 2．稀土元素的分布、分离及稀土金属的配合物的性质 3．锕系元素的通性，锕系金属及其重要化合物的性质 　　镧系元素：镧在基态时不存在f电子，但镧与它后面的14种元素性质很相似，所以把从57号La到71号Lu的15种元素作为镧系元素。 价电子构型：4f0-145d0-16s2 25-1 镧系元素 一、镧系元素的通性 1、电子构型 4f14 5d1 6s2 Lu 镥 71 4f14 6s2 Yb 镱 70 4f13 6s2 Tm 铥 69 4f12 6s2 Er 铒 68 4f11 6s2 Ho 钬 67 4f10 6s2 Dy 镝 66 4f9 6s2 Tb 铽 65 4f7 5d1 6s2 Gd 钆 64 4f7 6s2 Eu 铕 63 4f6 6s2 Sm 钐 62 4f5 6s2 Pm 钷 61 4f4 6s2 Nd 钕 60 4f3 6s2 Pr 镨 59 4f1 5d1 6s2 Ce 铈 58 4f0 5d1 6s2 La 镧 57 价电子层结构 符号 元素 原子序数 +III氧化态是所有镧系元素的特征氧化态。它们失去三个电子所需的电离势较低，即能形成稳定的+III氧化态。 但也存在一些不常见的氧化态。 　　有些虽然也有+II或+IV氧化态，但都不稳定。 　　Ce、Pr、Nd、Tb、Dy存在+IV氧化态，Sm、Eu、Tm、Yb呈现+II氧化态。因为4f电子层接近或保持全空、半满及全满时的状态较稳定。 2、氧化态 镧系收缩：镧系元素的原子半径和离子半径随着原子序数的增加而逐渐减小的现象。 3、原子半径和离子半径 镧系收缩的原因：f电子的屏蔽常数小于1，对核电荷的屏蔽不够完全,使有效核电荷增加，核对电子的引力增大，使原子半径、离子半径逐渐减少。 原子半径减少的趋势不如离子半径，原因为：原子的电子层比离子多一层6s2 。 57 La 187.7 106.1 58 Ce 182.4 103.4 92 59 Pr 182.8 101.3 90 60 Nd 182.1 99.5 61 Pm 181.0 97.9 62 Sm 180.2 111 96.4 63 Eu 204.2 109 95.0 64 Gd 180.2 93.8 65 Tb 178.2 92.3 84 66 Dy 177.3 90.8 67 Ho 176.6 89.4 68 Er 175.7 88.1 69 Tm 174.6 94 86.9 70 Yb 194.0 93 85.8 71 Lu