Элемент группы 3
Группа 3 в таблице Менделеева | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
↓ Период | |||||||||
4 | Скандий (Sc) 21 Переходный металл | ||||||||
5 | Иттрий (Y) 39 Переходный металл | ||||||||
6 | Пэрис (Лу) 71 Лантанид | ||||||||
7 | Лоуренсиум (слева) 103 Актинид | ||||||||
Легенда
|
Группа 3 — первая группа переходных металлов в таблице Менделеева . Эта группа тесно связана с редкоземельными элементами . Он содержит четыре элемента: скандий (Sc), иттрий (Y), лютеций (Lu) и лоуренсий (Lr). Группу также называют группой скандия или семейством скандия по имени ее самого легкого члена.
Химия элементов 3-й группы типична для ранних переходных металлов: все они по существу имеют только степень группового окисления +3 в качестве основной и, как и предыдущие металлы основной группы, весьма электроположительны и имеют менее богатую координационную химию. Из-за эффектов сжатия лантаноидов иттрий и лютеций очень похожи по свойствам. Иттрий и лютеций по существу имеют химический состав тяжелых лантаноидов , но скандий имеет некоторые различия из-за своего небольшого размера. Это аналогичная картина для групп ранних переходных металлов, где самый легкий элемент отличается от очень похожих следующих двух.
Все элементы 3-й группы — довольно мягкие серебристо-белые металлы, хотя их твердость увеличивается с увеличением атомного номера. Они быстро тускнеют на воздухе и реагируют с водой, однако их реакционная способность маскируется образованием оксидного слоя. Первые три из них встречаются в природе, и особенно иттрий и лютеций почти всегда связаны с лантанидами из-за их схожего химического состава. Лоуренсий сильно радиоактивен : он не встречается в природе и должен быть получен искусственным синтезом, но его наблюдаемые и теоретически предсказанные свойства согласуются с тем, что он является более тяжелым гомологом лютеция. Ни один из элементов 3-й группы не имеет биологической роли.
Исторически сложилось так, что иногда лантан (La) и актиний в группу включали (Ac) вместо лютеция и лоуренсия, поскольку электронные конфигурации многих редких земель изначально измерялись неправильно. Эта версия группы 3 до сих пор часто встречается в учебниках, но большинство авторов, занимающихся этой темой, выступают против нее. Некоторые авторы пытаются найти компромисс между двумя форматами, оставляя пробелы под иттрием пустыми, но это противоречит квантовой механике , поскольку в результате получается f-блок шириной 15 элементов, а не 14 (максимальное размещение f-подоболочки).
Состав
[ редактировать ]Физические, химические и электронные данные в подавляющем большинстве случаев показывают, что правильными элементами в группе 3 являются скандий, иттрий, лютеций и лоуренсий: [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] это классификация, принятая большинством химиков и физиков, исследовавших этот вопрос. [ 2 ] Он был поддержан ИЮПАК в отчете 1988 года. [ 3 ] и подтверждено в 2021 году. [ 8 ] Однако во многих учебниках группа 3 показана как содержащая скандий, иттрий, лантан и актиний - формат, основанный на исторически ошибочно измеренных электронных конфигурациях: [ 4 ] Лев Ландау и Евгений Лифшиц уже в 1948 году считали это «неправильным». [ 5 ] но этот вопрос был вынесен на широкую дискуссию только в 1982 году Уильямом Б. Дженсеном . [ 4 ]
Пробелы под иттрием иногда оставляют пустыми в качестве третьего варианта, но в литературе существует путаница относительно того, подразумевает ли этот формат, что группа 3 содержит только скандий и иттрий, или она также содержит все лантаноиды и актиниды; [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] в любом случае этот формат противоречит квантовой физике, создавая f-блок шириной из 15 элементов, тогда как в f-подоболочке могут поместиться только 14 электронов. [ 8 ] Хотя в отчете IUPAC 2021 года отмечалось, что f-блоки шириной в 15 элементов поддерживаются некоторыми практиками специализированной отрасли релятивистской квантовой механики, фокусирующейся на свойствах сверхтяжелых элементов , мнение проекта заключалось в том, что такие озабоченности, зависящие от интересов, не должны иметь никакого значения. в зависимости от того, как таблица Менделеева представлена «широкому химическому и научному сообществу». [ 8 ] Фактически, релятивистские квантово-механические расчеты соединений Lu и Lr не обнаружили валентных f-орбиталей ни в одном элементе. [ 13 ] Другие авторы, сосредоточившие внимание на сверхтяжелых элементах, с тех пор пояснили, что «15-я запись f-блока представляет собой первый слот d-блока, который остается свободным, чтобы указать место вставок f-блока», что означало бы, что эта форма все еще имеет Lu и Lr (15-я рассматриваемая запись) в качестве элементов d-блока под Sc и Y. [ 14 ] Действительно, когда публикации ИЮПАК расширяют таблицу до 32 столбцов, они ясно дают это понять и помещают Lu и Lr под Y. [ 15 ] [ 16 ]
Как отмечается в отчете IUPAC 2021 года, Sc-Y-Lu-Lr — единственная форма, которая одновременно позволяет сохранить последовательность атомных номеров, позволяет избежать разделения d-блока на «две крайне неравномерные части» и придает блокам правильные ширины, которых требует квантовая механика (2, 6, 10 и 14). [ 8 ] Хотя аргументы в пользу Sc-Y-La-Ac еще можно встретить в литературе, многие авторы считают их логически противоречивыми. [ 4 ] [ 2 ] Например, утверждалось, что лантан и актиний не могут быть элементами f-блока, потому что их атомы еще не начали заполнять f-подоболочки. [ 17 ] Но то же самое верно и в отношении тория, который никогда не оспаривался как элемент f-блока. [ 8 ] [ 4 ] и этот аргумент упускает из виду проблему с другой стороны: полное заполнение f-оболочек происходит при иттербии и нобелии (соответствующем форме Sc-Y-Lu-Lr), а не при лютеции и лоуренции (как в Sc-Y-La-Ac). ). [ 18 ] Лантан, актиний и торий — просто примеры исключений из правила Маделунга ; эти исключения не только представляют собой меньшинство элементов (только 20 из 118), [ 18 ] но они также никогда не считались важными для размещения каких-либо других элементов в таблице Менделеева. В атомах газа d-оболочки завершают заполнение у меди (3d 10 4 с 1 ), палладий (4d 10 5 с 0 ) и золото (5d 10 6 с 1 ), но химики общепризнаны, что эти конфигурации являются исключительными и что d-блок действительно заканчивается в соответствии с правилом Маделунга на цинке (3d 10 4 с 2 ), кадмий (4д 10 5 с 2 ) и ртуть (5d 10 6 с 2 ). [ 9 ] Важным фактом для размещения является то, что лантан и актиний (как и торий) имеют валентные f-орбитали, которые могут заниматься в химической среде, тогда как лютеций и лоуренсий этого не делают: [ 6 ] [ 19 ] их f-оболочки находятся в ядре и не могут использоваться для химических реакций. [ 20 ] [ 21 ] Таким образом, связь между иттрием и лантаном является лишь вторичной связью между элементами с одинаковым числом валентных электронов, но разными типами валентных орбиталей, например, между хромом и ураном; тогда как связь между иттрием и лютецием является первичной, поскольку они имеют общее как количество валентных электронов, так и тип валентной орбитали. [ 19 ]
История
[ редактировать ]Открытие элементов группы 3 неразрывно связано с открытием редких земель , с которыми они повсеместно связаны в природе. В 1787 году шведский химик по совместительству Карл Аксель Аррениус нашел тяжелую черную скалу недалеко от шведской деревни Иттербю , Швеция (часть Стокгольмского архипелага ). [ 22 ] Думая, что это неизвестный минерал, содержащий недавно открытый элемент вольфрам , [ 23 ] он назвал это иттербитом . [ а ] Финский ученый Йохан Гадолин обнаружил новый оксид или « землю » в образце Аррениуса в 1789 году и опубликовал свой завершенный анализ в 1794 году; [ 24 ] в 1797 году новый оксид был назван иттрием . [ 25 ] В течение десятилетий после того, как французский ученый Антуан Лавуазье разработал первое современное определение химических элементов , считалось, что земли можно разложить на их элементы, а это означает, что открытие новой Земли было эквивалентно открытию элемента внутри, который в этом случай был бы иттрий . [ б ] До начала 1920-х годов для элемента использовался химический символ «Yt», после чего «Y» вошло в обиход. [ 26 ] Металлический иттрий, хотя и нечистый, был впервые получен в 1828 году, когда Фридрих Вёлер нагревал безводный хлорид иттрия (III) с калием с образованием металлического иттрия и хлорида калия . [ 27 ] [ 28 ] Фактически иттрий Гадолина оказался смесью многих оксидов металлов, с которых началась история открытия редких земель. [ 25 ]
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев опубликовал свою таблицу Менделеева, в которой было пустое место для элемента выше иттрия. [ 29 ] Менделеев сделал несколько предсказаний относительно этого гипотетического элемента, который он назвал эка-бором . К тому времени иттрия Гадолина уже была расколота несколько раз; сначала шведским химиком Карлом Густавом Мосандером , который в 1843 году расколол еще две земли, которые он назвал тербией и эрбией (разделив название Иттерби так же, как раскололи иттрию); а затем в 1878 году, когда швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк разделил тербии и эрбии на большее количество земель. Среди них была иттербия (компонент старой эрбии), [ 22 ] который шведский химик Ларс Фредрик Нильсон успешно разделил в 1879 году, чтобы обнаружить еще один новый элемент. [ 30 ] [ 31 ] Он назвал его скандием, от латинского Scandia, что означает «Скандинавия». Нильсон, по-видимому, не знал о предсказании Менделеева, но Пер Теодор Клев узнал переписку и уведомил Менделеева. Химические опыты со скандием доказали предположений Менделеева правильность ; наряду с открытием и характеристикой галлия и германия это доказало правильность всей таблицы Менделеева и периодического закона . [ 32 ] Металлический скандий был впервые получен в 1937 году смеси хлоридов электролизом эвтектической при температуре 700–800 °С калия , лития и скандия . [ 33 ] Скандий существует в тех же рудах, в которых был обнаружен иттрий, но он гораздо реже и, вероятно, по этой причине ускользнул от открытия. [ 25 ]
Оставшийся компонент иттербии Мариньяка также оказался композитом. В 1907 году французский учёный Жорж Урбен . [ 34 ] Австрийский минералог барон Карл Ауэр фон Вельсбах и американский химик Чарльз Джеймс [ 35 ] все независимо друг от друга обнаружили новый элемент в иттербии. название кассиопей Вельсбах предложил для своего нового элемента (в честь Кассиопеи ), тогда как Урбен выбрал название лютеций (от латинского Lutetia, обозначающего Париж). Спор о приоритете открытия задокументирован в двух статьях, в которых Урбен и фон Вельсбах обвиняют друг друга в публикации результатов под влиянием опубликованных исследований другого. [ 36 ] [ 37 ] В 1909 году Комиссия по атомной массе, отвечавшая за присвоение названий новым элементам, предоставила приоритет Урбену и приняла его имена в качестве официальных. Очевидная проблема с этим решением заключалась в том, что Урбен был одним из четырех членов комиссии. [ 38 ] В 1949 году написание 71-го элемента было изменено на лютеций. [ 39 ] [ 40 ] Более поздние работы, связанные с попытками Урбена продолжить расщепление лютеция, однако показали, что он содержал только следы нового элемента 71 и что только кассиопей фон Вельсбаха был чистым элементом 71. По этой причине многие немецкие ученые продолжали использовать это название кассиопей для элемента до 1950-х годов. По иронии судьбы, Чарльз Джеймс, который скромно оставался в стороне от спора о приоритете, работал в гораздо больших масштабах, чем другие, и, несомненно, обладал наибольшим запасом лютеция в то время. [ 41 ] Лютеций был последним из открытых стабильных редких земель. Более чем столетние исследования позволили разделить исходный иттрий гадолина на иттрий, скандий, лютеций и семь других новых элементов. [ 22 ]
Лоренсий — единственный элемент группы, который не встречается в природе. Вероятно, впервые он был синтезирован Альбертом Гиорсо и его командой 14 февраля 1961 года в Радиационной лаборатории Лоуренса (теперь называемой Национальной лабораторией Лоуренса Беркли ) Калифорнийского университета в Беркли, Калифорния , США . Первые атомы лоуренсия были получены путем бомбардировки трехмиллиграммовой мишени, состоящей из трех изотопов элемента калифорний, бора - 10 и бора-11 ядрами из линейного ускорителя тяжелых ионов (HILAC). [ 42 ] Нуклид 257 Первоначально сообщалось о 103. Команда Калифорнийского университета предложила название лоуренсий (в честь Эрнеста О. Лоуренса , изобретателя циклотронного ускорителя частиц) и символ «Lw». [ 42 ] для нового элемента; ИЮПАК принял их открытие, но изменил символ на «Lr». [ 43 ] В 1965 году исследователи ядерной физики в Дубне , Советский Союз (ныне Россия ), сообщили 256 103, [ 44 ] в 1967 году они сообщили, что не смогли подтвердить данные американских учёных о 257 103, [ 45 ] и предложил новому элементу название «резерфордий». [ 46 ] Группа в Дубне раскритиковала одобрение ИЮПАК открытия группы из Беркли как поспешное. [ 47 ] В 1971 году группа из Беркли провела целую серию экспериментов, направленных на измерение свойств ядерного распада изотопов элемента 103. [ 48 ] в котором были подтверждены все предыдущие результаты Беркли и Дубны, за исключением первоначального 257 Изотоп 103, обнаруженный в Беркли в 1961 году, оказался 258 103. [ 47 ] В 1992 году рабочая группа ИЮПАК по трансфермиям назвала группы ядерных физиков в Дубне и Беркли соавторами открытия 103-го элемента. Когда в 1997 году ИЮПАК принял окончательное решение о присвоении имен элементам после 100, он решил сохранить назовите «лавренций» и символ «Lr» для элемента 103, поскольку к тому моменту он использовался уже долгое время. Название «рутерфордий» было присвоено следующему элементу 104 , для которого его предложила команда Беркли. [ 43 ]
Характеристики
[ редактировать ]Химическая
[ редактировать ]Электронные конфигурации элементов 3 группы | |||
---|---|---|---|
С | Элемент | Электронная конфигурация | |
21 | СК, скандий | 2, 8, 9, 2 | [С] 3d 1 4 с 2 |
39 | Y, иттрий | 2, 8, 18, 9, 2 | [кр] 4д 1 5 с 2 |
71 | Лу, Лютеций | 2, 8, 18, 32, 9, 2 | [Транспортное средство] 4f 14 5д 1 6 с 2 |
103 | Лр, Лоуренсий | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3 | [Рн] 5f 14 6д 0 7 с 2 7р 1 |
Как и другие группы, члены этого семейства демонстрируют закономерности в электронных конфигурациях, особенно на внешних оболочках, что приводит к тенденциям в химическом поведении. Из-за релятивистских эффектов , которые становятся важными для больших атомных номеров, конфигурация Лоуренсия имеет нерегулярную заселенность 7p вместо ожидаемого 6d. [ 49 ] [ 50 ] но обычный [Rn]5f 14 6д 1 7 с 2 Конфигурация имеет достаточно низкую энергию, поэтому не наблюдается и не ожидается никаких существенных отличий от остальной группы. [ 51 ] [ 52 ]
Большая часть химии наблюдалась только у первых трех членов группы; химические свойства лоуренция недостаточно хорошо изучены, но то, что известно и предсказано, соответствует его положению как более тяжелого гомолога лютеция. Остальные элементы группы (скандий, иттрий, лютеций) весьма электроположительны. Это химически активные металлы, хотя это не очевидно из-за образования стабильного оксидного слоя, предотвращающего дальнейшие реакции. Металлы легко горят с образованием оксидов. [ 53 ] которые представляют собой белые тугоплавкие твердые вещества. Обычно они окисляются до степени окисления +3, при которой они образуют в основном ионные соединения и имеют преимущественно катионный водный химический состав. В этом они похожи на лантаноиды. [ 53 ] хотя в них отсутствует участие f-орбиталей, которое характеризует химию 4f-элементов от лантана до иттербия. [ 54 ] [ 55 ] Таким образом, стабильные элементы группы 3 часто группируются с элементами 4f как так называемые редкоземельные элементы . [ 53 ]
Типичные свойства переходных металлов в этой группе в основном отсутствуют, как и у более тяжелых элементов групп 4 и 5: существует только одна типичная степень окисления, а координационная химия не очень богата (хотя высокие координационные числа являются обычным явлением из-за большой размер М 3+ ионы). При этом могут быть получены соединения с низкой степенью окисления, и циклопентадиенила известна некоторая химия . Таким образом, химический состав элементов 3-й группы в основном различается атомными радиусами: [ 53 ] иттрий и лютеций очень похожи. [ 56 ] но скандий выделяется как наименее основной и лучший комплексообразователь, приближаясь к алюминию . по некоторым свойствам [ 53 ] Они естественно занимают свое место вместе с редкоземельными элементами в ряду трехвалентных элементов: иттрий выступает редкоземельным промежуточным звеном между диспрозием и гольмием по основности; лютеций как менее основной, чем 4f-элементы, и наименее основной из лантаноидов; и скандий как редкоземельный элемент, менее основной, чем даже лютеций. [ 57 ] Оксид скандия амфотерен ; Оксид лютеция является более основным (хотя его с трудом можно заставить проявлять некоторые кислотные свойства), а оксид иттрия еще более основным. [ 58 ] Соли этих металлов с сильными кислотами растворимы, а со слабыми кислотами (например, фториды, фосфаты, оксалаты) трудно растворимы или нерастворимы. [ 53 ]
Физический
[ редактировать ]Тенденции в группе 3 следуют тенденциям других ранних групп d-блоков и отражают добавление заполненной f-оболочки в ядро при переходе от пятого к шестому периоду. Например, скандий и иттрий — мягкие металлы. Но из-за сокращения лантаноидов ожидаемое увеличение атомного радиуса от иттрия к лютецию меняется на противоположное; Атомы лютеция немного меньше атомов иттрия, но тяжелее и имеют более высокий ядерный заряд. [ 59 ] [ 60 ] Это делает металл более плотным, а также более твердым, поскольку извлечение электронов из атома для образования металлической связи становится более трудным. Все три металла имеют одинаковые температуры плавления и кипения. [ 61 ] О лоуренсии известно очень мало, но расчеты показывают, что он продолжает тенденцию своих более легких собратьев к увеличению плотности. [ 62 ] [ 63 ]
Скандий, иттрий и лютеций кристаллизуются в гексагональную плотноупакованную структуру при комнатной температуре. [ 64 ] Ожидается, что и Лоуренсий сделает то же самое. [ 65 ] Известно, что стабильные члены группы меняют структуру при высокой температуре. По сравнению с большинством металлов они не очень хорошие проводники тепла и электричества из-за малого количества электронов, доступных для металлической связи. [ 64 ]
Имя | СК, скандий | Y, иттрий | Лу, Лютеций | Лр, Лоуренсий |
---|---|---|---|---|
Температура плавления [ 67 ] | 1814 К, 1541 °С | 1799 К, 1526 °С | 1925 К, 1652 °С | 1900 К, 1627 °С |
Точка кипения [ 61 ] | 3109 К, 2836 °С | 3609 К, 3336 °С | 3675 К, 3402 °С | ? |
Плотность | 2,99 г·см −3 | 4,47 г·см −3 | 9,84 г·см −3 | ? 14,4 г·см −3 |
Появление | серебристый металлик | серебристо-белый | серебристо-серый | ? |
Атомный радиус [ 60 ] | 162 вечера | 180 вечера | 174 вечера | ? |
возникновение
[ редактировать ]Скандий, иттрий и лютеций, как правило, встречаются вместе с другими лантанидами (кроме короткоживущего прометия ) в земной коре, и их часто труднее извлечь из руд. Распространенность элементов в земной коре для группы 3 довольно низкая — все элементы группы встречаются редко, наиболее распространенным является иттрий с содержанием около 30 частей на миллион (ppm); содержание скандия — 16 ppm, лютеция — около 0,5 ppm. Для сравнения, содержание меди составляет 50 ppm, хрома – 160 ppm, молибдена – 1,5 ppm. [ 68 ]
Скандий распространен редко и встречается в следовых количествах во многих минералах . [ 69 ] Редкие минералы из Скандинавии [ 70 ] и Мадагаскар [ 71 ] такие как гадолинит , эвксенит и тортвейтит, являются единственными известными концентрированными источниками этого элемента, последний содержит до 45% скандия в форме оксида скандия (III) . [ 70 ] Иттрий имеет такую же тенденцию в местах появления; он обнаружен в образцах лунных пород, собранных во время американского проекта «Аполлон», в относительно высоком содержании. также [ 72 ]

Основной коммерчески жизнеспособной рудой лютеция является редкоземельный фосфатный минерал монацит (Ce,La и т.д.)PO 4 , который содержит 0,003% этого элемента. Основными районами добычи являются Китай , США , Бразилия , Индия , Шри-Ланка и Австралия . лютеций Чистый металлический — один из самых редких и дорогих редкоземельных металлов, его цена составляет около 10 000 долларов США за кг, что составляет примерно четверть цены золота . [ 73 ] [ 74 ]
Производство
[ редактировать ]Наиболее доступным элементом в группе 3 является иттрий, годовое производство которого в 2010 году составило 8900 тонн . Иттрий в основном производится в виде оксида в одной стране - Китае (99%). [ 75 ] Лютеций и скандий также в основном получают в виде оксидов, а их годовое производство к 2001 году составляло около 10 и 2 тонн соответственно. [ 76 ]
Элементы группы 3 добываются только как побочный продукт добычи других элементов. [ 77 ] Их не часто производят как чистые металлы; производство металлического иттрия составляет около нескольких тонн, а скандия — порядка 10 кг в год; [ 77 ] [ 78 ] продукция лютеция не рассчитана, но она заведомо невелика. Элементы после очистки от других редкоземельных металлов выделяют в виде оксидов; оксиды превращаются во фториды в ходе реакций с плавиковой кислотой. [ 79 ] Образующиеся фториды восстанавливают или щелочноземельными металлами сплавами металлов; металлический кальций используется чаще всего. [ 79 ] Например:
- Sc 2 O 3 + 3 HF → 2 ScF 3 + 3 H 2 O
- 2 ScF 3 + 3 Ca → 3 CaF 2 + 2 Sc
Биологическая химия
[ редактировать ]Металлы 3-й группы имеют низкую доступность для биосферы. Скандий, иттрий и лютеций не имеют документально подтвержденной биологической роли в живых организмах. Высокая радиоактивность лоуренция делает его очень токсичным для живых клеток, вызывая радиационное отравление.
Скандий концентрируется в печени и представляет для нее угрозу; некоторые из его соединений, возможно, канцерогенны , хотя в целом скандий не токсичен. [ 80 ] Известно, что скандий попал в пищевую цепь, но только в следовых количествах; обычный человек потребляет менее 0,1 микрограмма в день. [ 80 ] Попадая в окружающую среду, скандий постепенно накапливается в почвах, что приводит к повышению его концентрации в частицах почвы, животных и человеке. Скандий наиболее опасен в рабочей среде, поскольку с воздухом можно вдыхать влагу и газы. Это может вызвать эмболию легких, особенно при длительном воздействии. Известно, что этот элемент повреждает клеточные мембраны водных животных, оказывая ряд негативных воздействий на репродуктивную функцию и функции нервной системы. [ 80 ]
Иттрий имеет тенденцию концентрироваться в печени, почках, селезенке, легких и костях человека. [ 81 ] Обычно во всем человеческом теле содержится всего 0,5 миллиграмма; человека грудное молоко содержит 4 ppm. [ 82 ] Иттрий можно найти в съедобных растениях в концентрациях от 20 до 100 частей на миллион (в свежем весе), причем в капусте . наибольшее его количество содержится [ 82 ] Семена древесных растений имеют самую высокую из известных концентраций (до 700 ppm). [ 82 ]
Лютеций концентрируется в костях и в меньшей степени в печени и почках. [ 83 ] Известно, что соли лютеция вызывают обмен веществ и встречаются в природе вместе с другими солями лантаноидов; этот элемент наименее распространен в организме человека из всех лантаноидов. [ 83 ] В рационе человека не проверялось содержание лютеция, поэтому неизвестно, сколько его потребляет средний человек, но оценки показывают, что это количество составляет всего лишь несколько микрограммов в год, и все это происходит за счет небольших количеств, потребляемых растениями. Растворимые соли лютеция слаботоксичны, а нерастворимые — нет. [ 83 ]
Примечания
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ротбаум, Дж. О.; Мотта, А.*; Кратиш, Ю.*; Маркс, Т.Дж.* Хемодивергентный органолантаноид, катализируемый CH-a-моноборилированием пиридинов. Дж. Ам. хим. Соц. 2022, 144, 17086-17096: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c06844.
- ^ Перейти обратно: а б с Дженсен, Уильям Б. (2015). «Положения лантана (актиния) и лютеция (лоуренция) в периодической таблице: обновление» . Основы химии . 17 : 23–31. дои : 10.1007/s10698-015-9216-1 . S2CID 98624395 . Архивировано из оригинала 30 января 2021 года . Проверено 28 января 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Флак, Э. (1988). «Новые обозначения в таблице Менделеева» (PDF) . Чистое приложение. хим. 60 (3): 431–436. дои : 10.1351/pac198860030431 . S2CID 96704008 . Архивировано (PDF) из оригинала 25 марта 2012 года . Проверено 24 марта 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Дженсен, Уильям Б. (1982). «Положения лантана (актиния) и лютеция (лоуренция) в периодической таблице». Дж. Хим. Образование . 59 (8): 634–636. Бибкод : 1982JChEd..59..634J . дои : 10.1021/ed059p634 .
- ^ Перейти обратно: а б Л. Д. Ландау , Е. М. Лифшиц (1958). Квантовая механика: нерелятивистская теория . Том. 3 (1-е изд.). Пергамон Пресс . стр. 256–7.
- ^ Перейти обратно: а б Виттиг, Йорг (1973). «Переменная давления в физике твердого тела: как насчет сверхпроводников 4f-диапазона?». В HJ Queisser (ред.). Проблема Festkörper: пленарные лекции на отделениях физики полупроводников, физики поверхности, физики низких температур, высоких полимеров, термодинамики и статистической механики Немецкого физического общества, Мюнстер, 19–24 марта 1973 г. Достижения физики твердого тела. Том. 13. Берлин, Гейдельберг: Шпрингер. стр. 375–396. дои : 10.1007/BFb0108579 . ISBN 978-3-528-08019-8 .
- ^ Матиас, BT (1969). «Систематика сверхпроводимости». В Уоллесе, PR (ред.). Сверхпроводимость . Том. 1. Гордон и Брич. стр. 225–294. ISBN 9780677138107 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Шерри, Эрик (18 января 2021 г.). «Предварительный отчет о дискуссиях по группе 3 периодической таблицы» (PDF) . Химия Интернешнл . 43 (1): 31–34. дои : 10.1515/ci-2021-0115 . S2CID 231694898 . Архивировано (PDF) из оригинала 13 апреля 2021 года . Проверено 9 апреля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Тиссен, П.; Биннеманс, К. (2011). Гшнейднер, К.А. младший; Бюнцли, JCG; Вечарский, Бюнцли (ред.). Размещение редких земель в таблице Менделеева: исторический анализ . Том. 41. Амстердам: Эльзевир. стр. 1–94. дои : 10.1016/B978-0-444-53590-0.00001-7 . ISBN 978-0-444-53590-0 .
{{cite book}}
:|journal=
игнорируется ( помогите ) - ^ Барбер, Роберт С.; Карол, Пол Дж; Накахара, Хиромичи; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих В. (2011). «Открытие элементов с атомными номерами больше или равными 113 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистое приложение. Хим . 83 (7): 1485. doi : 10.1351/PAC-REP-10-05-01 .
- ^ Карол, Пол Дж.; Барбер, Роберт С.; Шерилл, Брэдли М.; Вардачи, Эмануэле; Ямазаки, Тосимицу (22 декабря 2015 г.). «Открытие элементов с атомными номерами Z = 113, 115 и 117 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистое приложение. Хим . 88 (1–2): 139–153. дои : 10.1515/pac-2015-0502 .
- ^ Пюиккё, Пекка (2019). «Очерк периодических таблиц» (PDF) . Чистая и прикладная химия . 91 (12): 1959–1967. дои : 10.1515/pac-2019-0801 . S2CID 203944816 . Проверено 27 ноября 2022 г.
- ^ Сюй, Вэнь-Хуа; Пюиккё, Пекка (8 июня 2016 г.). «Особенна ли химия лоуренция» . Физ. хим. хим. Физ . 2016 (18): 17351–5. Бибкод : 2016PCCP...1817351X . дои : 10.1039/c6cp02706g . hdl : 10138/224395 . ПМИД 27314425 . S2CID 31224634 . Проверено 24 апреля 2017 г.
- ^ Смитс, Одиль Р.; Дюльманн, Кристоф Э.; Инделикато, Пол; Назаревич, Витольд; Швердтфегер, Питер (2023). «Поиски сверхтяжелых элементов и предел таблицы Менделеева». Обзоры природы Физика . дои : 10.1038/s42254-023-00668-y . S2CID 266276980 .
- ^ Ли, Дж. Джеффри (2009). «Таблицы Менделеева и ИЮПАК» . Химия Интернешнл . 31 (1): 4–6. дои : 10.1515/ci.2009.31.1.4 . Проверено 8 января 2024 г.
- ^ Ли, Дж. Джеффри, изд. (1990). Номенклатура неорганической химии: рекомендации 1990 . Научные публикации Блэквелла. п. 283. ИСБН 0-632-02319-8 .
- ^ Лавель, Лоуренс (2008). «Лантан (La) и актиний (Ac) должны остаться в d-блоке» . Журнал химического образования . 85 (11): 1482–1483. Бибкод : 2008JChEd..85.1482L . дои : 10.1021/ed085p1482 .
- ^ Перейти обратно: а б Джонсон, Дэвид (1984). Периодический закон (PDF) . Королевское химическое общество. ISBN 0-85186-428-7 .
- ^ Перейти обратно: а б Дженсен, Уильям Б. (2000). «Периодический закон и таблица» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 ноября 2020 г. Проверено 10 декабря 2022 г.
- ^ Вульфсберг, Гэри (2000). Неорганическая химия . Университетские научные книги. п. 26. ISBN 9781891389016 .
- ^ Кринский, Джамин Л.; Минасян, Стефан Г.; Арнольд, Джон (08 декабря 2010 г.). «Химия ковалентных лантанидов вблизи предела слабой связи: наблюдение (CpSiMe 3 ) 3 Ce-ECp * и комплексный анализ теории функциональной плотности Cp 3 Ln-ECp (E = Al, Ga)». Неорганическая химия . 50 (1). Американское химическое общество (ACS): 345–357. дои : 10.1021/ic102028d . ISSN 0020-1669 .
- ^ Перейти обратно: а б с Ван дер Крогт, Питер. «39 Иттрий – Элементимология и Multidict элементов» . Elements.vanderkrogt.net . Проверено 6 августа 2008 г.
- ^ Эмсли 2001 , с. 496
- ^ Гадолин, Йохан (1794). «Исследование черной тяжелой породы из карьера Иттерби в Рослагене». Королевский Новые труды Академии наук (на шведском языке). 15 : 137–155.
- ^ Перейти обратно: а б с Гринвуд и Эрншоу, с. 944
- ^ Коплен, Тайлер Б.; Пейзер, HS (1998). «История рекомендуемых значений атомного веса с 1882 по 1997 год: сравнение различий между текущими значениями и расчетными неопределенностями более ранних значений (технический отчет)» . Чистое приложение. Хим . 70 (1). Комиссия отдела неорганической химии ИЮПАК по атомному весу и содержанию изотопов: 237–257. дои : 10.1351/pac199870010237 . S2CID 96729044 .
- ^ Хейзерман, Дэвид Л. (1992). «Элемент 39: Иттрий» . Изучение химических элементов и их соединений . Нью-Йорк: TAB Books. стр. 150–152. ISBN 0-8306-3018-Х .
- ^ Вёлер, Фридрих (1828). «О бериллии и иттрии» . Анналы физики (на немецком языке). 89 (8): 577–582. Бибкод : 1828АнП....89..577Вт . дои : 10.1002/andp.18280890805 .
- ^ Болл, Филип (2002). Ингредиенты: экскурсия по элементам . Издательство Оксфордского университета. стр. 100–102. ISBN 0-19-284100-9 .
- ^ Нильссон, Ларс Фредрик (1879). «На иттербине, новой земле господина Мариньяка» . Comptes Rendus (на французском языке). 88 : 642–647.
- ^ Нильсон, Ларс Фредрик (1879). «О скандии, новомземельном металле» . Отчеты Немецкого химического общества (на немецком языке). 12 (1): 554–557. дои : 10.1002/cber.187901201157 .
- ^ Клив, Пер Теодор (1879). «О скандии» . Comptes Rendus (на французском языке). 89 : 419–422.
- ^ Фишер, Вернер; Брюнгер, Карл; Гринейзен, Ганс (1937). «О металлическом скандии». Журнал неорганической и общей химии (на немецком языке). 231 (1–2): 54–62. дои : 10.1002/zaac.19372310107 .
- ^ Урбан, МГ (1908). «Новый элемент лютеций, полученный в результате расщепления иттербия из Мариньяка» . Отчеты (на французском языке). 145 :759–762.
- ^ «Разделение редкоземельных элементов Чарльзом Джеймсом» . Национальные исторические химические достопримечательности . Американское химическое общество . Проверено 21 февраля 2014 г.
- ^ из Вельсбаха; Карл Ауэр (1908). «Разложение иттербия на элементы» . Ежемесячные журналы по химии (на немецком языке). 29 (2): 181–225. дои : 10.1007/BF01558944 . S2CID 197766399 .
- ^ Урбен, Г. (1909). «Лютеций и неойтербий или Кассиопей и альдебараний — ответ на статью г-на Ауэра против Вельсбаха» . Ежемесячные журналы по химии (на немецком языке). 31 (10): I. doi : 10.1007/BF01530262 . S2CID 101825980 .
- ^ Кларк, Ф.В.; Оствальд, В.; Торп, TE; Урбен, Г. (1909). «Отчет Международного комитета по атомным весам за 1909 год» . Отчеты Немецкого химического общества (на немецком языке). 42 (1): 11–17. дои : 10.1002/cber.19090420104 .
- ^ Ван дер Крогт, Питер. «70. Иттербий – Элементимология и Multidict элементов» . Elements.vanderkrogt.net . Проверено 4 июля 2011 г.
- ^ Ван дер Крогт, Питер. «71. Лютеций - Элементимология и элементы Multidict» . Elements.vanderkrogt.net . Проверено 4 июля 2011 г.
- ^ Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от Аризоны . США: Издательство Оксфордского университета. стр. 240–242. ISBN 0-19-850341-5 .
- ^ Перейти обратно: а б Гиорсо, Альберт ; Сиккеланд, Т.; Ларш, А.Е.; Латимер, РМ (1961). «Новый элемент, Лоуренсий, атомный номер 103» (PDF) . Физ. Преподобный Летт . 6 (9): 473. Бибкод : 1961PhRvL...6..473G . дои : 10.1103/PhysRevLett.6.473 .
- ^ Перейти обратно: а б Гринвуд, Норман Н. (1997). «Последние события, касающиеся открытия элементов 101–111» . Чистое приложение. Хим . 69 (1): 179–184. дои : 10.1351/pac199769010179 .
- ^ Донец, Э.Д.; Щеголев В.А.; Ермаков, В.А. (1965). «Синтез изотопа элемента 103 (лоуренция) с массовым числом 256». Атомная Энергия . 19 (2): 109.
- Переведено на Донец, Э.Д.; Щеголев В.А.; Ермаков В.А. (1965). «Синтез изотопа элемента 103 (лоуренция) с массовым числом 256». Советская атомная энергия . 19 (2): 109. дои : 10.1007/BF01126414 . S2CID 97218361 .
- ^ Флеров, Г. Н. (1967). «О ядерных свойствах изотопов 256 103 и 257 103". Nucl. Phys. A. 106 ( 2): 476. Бибкод : 1967NuPhA.106..476F . doi : 10.1016/0375-9474(67)90892-5 .
- ^ Карпенко, В. (1980). «Открытие предполагаемых новых элементов: два столетия ошибок». Амбикс . 27 (2): 77–102. дои : 10.1179/amb.1980.27.2.77 .
- ^ Перейти обратно: а б Барбер, Р.К.; Гринвуд, штат Нью-Йорк; Гринкевич, АЗ; Жаннен, Ю.П.; Лефорт, М.; Сакаи, М.; Улехла, И.; Вапстра, AP; Уилкинсон, Д.Х. (1993). «Открытие трансфермиевых элементов. Часть II: Введение в профили открытия. Часть III: Профили открытия трансфермиевых элементов» . Чистая и прикладная химия . 65 (8): 1757. doi : 10.1351/pac199365081757 . S2CID 195819585 . (Примечание: часть I см. в Pure Appl. Chem., том 63, № 6, стр. 879–886, 1991 г.)
- ^ Эскола, Кари; Эскола, Пиркко; Нурмия, Матти; Альберт Гиорсо (1971). «Исследование изотопов Лоренсия с массовыми числами от 255 до 260» . Физ. Преподобный С. 4 (2): 632–642. Бибкод : 1971PhRvC...4..632E . дои : 10.1103/PhysRevC.4.632 .
- ^ Элиав, Э.; Калдор, У.; Исикава, Ю. (1995). «Энергии перехода иттербия, лютеция и лоуренция релятивистским методом связанных кластеров». Физ. Преподобный А. 52 (1): 291–296. Бибкод : 1995PhRvA..52..291E . дои : 10.1103/PhysRevA.52.291 . ПМИД 9912247 .
- ^ Цзоу, Ю; Фрёзе, Фишер К. (2002). «Энергии резонансного перехода и силы осцилляторов в лютеции и лоуренции» . Физ. Преподобный Летт. 88 (18): 183001. Бибкод : 2001PhRvL..88b3001M . doi : 10.1103/PhysRevLett.88.023001 . ПМИД 12005680 . S2CID 18391594 .
- ^ Дженсен, ВБ (2015). «Некоторые комментарии о положении Лоуренция в периодической таблице» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 декабря 2015 года . Проверено 20 сентября 2015 г.
- ^ Сюй, WH.; Пюиккё, П. (2016). «Является ли химия лоуренция своеобразной?» (PDF) . Физическая химия Химическая физика . 18 (26): 17351–17355. Бибкод : 2016PCCP...1817351X . дои : 10.1039/C6CP02706G . hdl : 10138/224395 . ПМИД 27314425 . S2CID 31224634 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Гринвуд и Эрншоу, стр. 964–5.
- ^ Ван, Фань, Ли (2002). «Теоретическое исследование роли 4f-орбиталей лантаноидов в связывании» [Теоретическое исследование роли 4f-орбиталей лантаноидов в связывании]. Acta Chimica Sinica (на китайском языке . ) 8): 1379–84.
- ^ Сюй, Вэй; Цзи, Вэнь-Синь; Цю, И-Сян; Шварц, WH Ойген; Ван, Шу-Гуан (2013). «О строении и связи трифторидов лантаноидов LnF 3 (Ln = La с Lu)». Физическая химия Химическая физика . 2013 (15): 7839–47. Бибкод : 2013PCCP...15.7839X . дои : 10.1039/C3CP50717C . ПМИД 23598823 .
- ^ Тяжелые переходные металлы , с. 3
- ^ Йоргенсен, Кристиан К. (1988). «Влияние редких земель на химическое понимание и классификацию». Справочник по физике и химии редких земель . Том. 11. С. 197–292. дои : 10.1016/S0168-1273(88)11007-6 . ISBN 9780444870803 .
- ^ Коттон, ЮАР (1994). «Скандий, иттрий и лантаноиды: неорганическая и координационная химия». Энциклопедия неорганической химии . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-471-93620-0 .
- ^ Чистяков В.М. (1968). «Вторичная периодичность Бирона боковых d-подгрупп короткой таблицы Менделеева» . Журнал общей химии СССР . 38 (2): 213–214 . Проверено 6 января 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б Дин, Джон А. (1999). Справочник Ланге по химии (Пятнадцатое изд.). McGraw-Hill, Inc., стр. 589–592. ISBN 0-07-016190-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Барбалаче, Кеннет. «Периодическая таблица элементов, отсортированная по температуре кипения» . Экологическая химия.com . Проверено 18 мая 2011 г.
- ^ Фурнье, Жан-Марк (1976). «Связь и электронное строение актинидов металлов». Журнал физики и химии твердого тела . 37 (2): 235–244. Бибкод : 1976JPCS...37..235F . дои : 10.1016/0022-3697(76)90167-0 .
- ^ Пеннеман, РА; Манн, Дж. Б. (1976). « Расчетная химия» сверхтяжелых элементов; сравнение с элементами 7-го периода». Труды Московского симпозиума по химии трансурановых элементов : 257–263. дои : 10.1016/B978-0-08-020638-7.50053-1 . ISBN 978-0-08-020638-7 .
- ^ Перейти обратно: а б Гринвуд и Эрншоу, стр. 946–8.
- ^ Эстлин, А.; Витос, Л. (2011). «Изначальный расчет структурной устойчивости 6d-переходных металлов». Физический обзор B . 84 (11): 113104. Бибкод : 2011PhRvB..84k3104O . дои : 10.1103/PhysRevB.84.113104 .
- ^ Лиде, Д.Р., изд. (2003). Справочник CRC по химии и физике (84-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.
- ^ Барбалаче, Кеннет. «Периодическая таблица элементов, отсортированная по температуре плавления» . Экологическая химия.com . Проверено 18 мая 2011 г.
- ^ Барбалаче, Кеннет. «Таблица Менделеева элементов» . Экологическая химия.com . Проверено 14 апреля 2007 г.
- ^ Бернхард, Ф. (2001). «Скандиевая минерализация, связанная с гидротермальными лазурит-кварцевыми жилами в комплексе Нижне-Австроальпийских Гробгнейс, Восточные Альпы, Австрия». Месторождения полезных ископаемых в начале XXI века . Лиссе: Балкема. ISBN 90-265-1846-3 .
- ^ Перейти обратно: а б Кристиансен, Рой (2003). «Скандий – минерал в Норвегии» (PDF) . Штейн (на норвежском языке): 14–23. Архивировано из оригинала (PDF) 8 октября 2010 г.
- ^ фон Кнорринг, О.; Кондлифф, Э. (1987). «Минерализованные пегматиты Африки». Геологический журнал . 22 : 253. дои : 10.1002/gj.3350220619 .
- ^ Ствертка, Альберт (1998). «Иттрий» . Путеводитель по элементам (пересмотренная ред.). Издательство Оксфордского университета. стр. 115–116 . ISBN 0-19-508083-1 .
- ^ Хедрик, Джеймс Б. «Редкоземельные металлы» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 6 июня 2009 г.
- ^ Кастор, Стивен Б.; Хедрик, Джеймс Б. «Редкоземельные элементы» (PDF) . Проверено 6 июня 2009 г.
- ^ «Обзор минеральных товаров за 2010 г.: Иттрий» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 7 июля 2011 г.
- ^ Эмсли 2001 , с. 241
- ^ Перейти обратно: а б Дешам, Ю. «Скандий» (PDF) . Mineralinfo.com. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 г. Проверено 21 октября 2008 г.
- ^ «Обзор минеральных товаров за 2010 г.: Скандий» (PDF) . Геологическая служба США . Проверено 7 июля 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б Холлеман, Арнольд Ф.; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). Учебник неорганической химии (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. стр. 1056–1057. ISBN 3-11-007511-3 .
- ^ Перейти обратно: а б с Леннтех (1998). «Скандий (Sc) — химические свойства скандия, влияние скандия на здоровье, воздействие скандия на окружающую среду» . Леннтех . Проверено 21 мая 2011 г.
- ^ Макдональд, Н.С.; Нусбаум, RE; Александр, Г.В. (1952). «Скелетное отложение иттрия» (PDF) . Журнал биологической химии . 195 (2): 837–841. дои : 10.1016/S0021-9258(18)55794-X . ПМИД 14946195 . Архивировано из оригинала (PDF) 26 марта 2009 г. Проверено 14 мая 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Эмсли 2001 , стр. 495–498.
- ^ Перейти обратно: а б с Эмсли 2001 , с. 240
Библиография
[ редактировать ]- Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от Аризоны . США: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-850341-5 .
- Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .