III Б топша элементтері. Лантан, актиний, оның қосылыстары, химиялық қасиеттері, қолданылуы.

Лантан (лат. lanthanum), La — элементтердің периодтық жүйесінің ІІІ тобындағы химиялық элемент, атомдық номері 57, ат. м. 138,9055, сирек кездесетін элементтерге жатады. Лантанның табиғи екі изотопы бар: 139La (99,911%) және радиоактивті 138La (1011 жыл×0,089%; Т1/2 1). Лантанды 1839 ж. швед химигіК.Мосандер (1797 — 1858) лантан “топырағы” — La2О3 түрінде ашқан. Жылтыр, ақ түсті металл, тығыздығы 6,162 г/см3, балқу t 920ӘС, қайнау t 3470ӘС. Тотығу дәрежесі +3. Лантан ылғал ауада тотығады, бөлме температурасында су және тұз, азот, күкірт қышқылдарымен, 200Ә С-тан жоғары температурада галогендермен әрекеттеседі. Лантан никелі бар геттер қорытпаларының негізі ретінде алюминийлі және т.б. қорытпаларға легирлеуші қоспа ретінде пайдаланылады. Сондай-ақ, ол болаттың коррозияға беріктігін және ыстыққа төзімділік қасиетін арттыруға қолданатын мишмиталл құрамдасы. Негізгі минералдары: монацит(Ce, La...)PO4, бастнезит (Ce, La...)FCO3. Лантанның қосылыстары LaCrO3 — жоғары температуралы электрөткізгіш керамикалық бұйымдар құрамына, La2О3 — оптикалық шынылардың құрамына кіреді, ал LaF3, La2О3 — лазерлік қасиеті бар заттар ретінде қолданылады. Ә. Тоқтабаева

 

Химические свойства:

Құрғақ ауада оксидті қабықпен қапталады.
По своему химическому поведению лантан напоминает кальций. Сумен,қышқылдармен жақсы әрекеттеседі, қыздырғанда - с хлором, серой и другими металлоидами, т. е. проявляет свойства типичного металла.
Қосылыстарда тотығу дәрежесі +3.

Важнейшие соединения:

Оксид лантана, La₂O₃, белый аморфный порошок, нерастворимый в воде, но растворимый в кислотах. Взаимодействуя с CO₂ переходит в карбонат.
Гидроксид лантана La(OH)₃, студенистый белый осадок, образуется при взаимодействии лантана с водой, солей лантана с растворами щелочей. Взаимодействуя с CO₂ переходит в карбонат.
Соли лантана бесцветные крист. вещества. Растворимые соли - нитрат, галогениды, сульфат; нерастворимы - фторид, фосфат, карбонат. Нитрат, карбонат при нагревании разлагаются образуя оксид лантана. Основной ацетат лантана ведет себя как крахмал, если к нему добавляют иод. Белый гель принимает ярко-синюю окраску. Этим свойством иногда пользуются для открытия лантана в смесях и растворах.

Применение

Производство стекла

Металлотермия

Химические источники тока

Электроника

Актиний (лат. Actinium), Ac — Химиялық элементтердің периодтық жүйесінің 7-ші периодының ІІІ тобына жататын радиоактивті элемент. Реттік саны — 89. Ең ұзақ уақыт өмір сүретін изотопы Ac, жартылай ыдырау уақыты — 22 жыл.

Актинийді 1899 жылы А. Дебьерн уран рудаларын өңдеу қалдықтарында тапқан. Радийді нейтрондармен атқылау арқылы актинийді алады. Бұл — ақшыл-күміс түсті металл, химиялық қосындыларда валенттілігі 3+, химиялық қасиеттері бойынша лантанға жақын. Актиний — қауіпті радиоактивті улы зат. Актиний (Actіnіum) Ас – элементтердің периодтық жүйесінің ІІІ тобындағы радиоактивті элемент; реттік нөмірі 89, атомдық массасы 227. 1899 жылы француз химигі А.ДебьернС, өте әрекеттескіш; ауада тез тотығады, тұз және азот қышқылдарында ериді. Актиний химиялық қосылыстарда 3 валентті болып келеді. Қосылыстарының (°50±°. Актиний күмістей ақ түсті металл, балқу температурасы 1050%10-10×ашқан. Актинийдің жер қыртысындағы мөлшері 6гидрототықтар, фторид, оксалат, фосфат, карбонат, фторсиликат) көпшілігі ерімейді. Актиний галогенидтері ауада ұшқыр келеді, негіздік қасиеті лантаннан да күшті. Актиний тотығы оның гидрототығС-да қыздырып-күйдіру арқылы алынады. Оның галогенидтері фторлы сутекке, төрт хлорлы көміртекке, бромды алюмийниге актиний тотығының, құрғақ гидрототығының немесе оксалатының әсері нәтижесінде түзіледі. Актиний тұздары ақ түсті, ертінділері түссіз келеді.°ын немесе оксалатын 1100

 

Химические свойствa
Радиус иона	(+3e) 118 пм
Электроотрицательность	1,1 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Ac←Ac3+ -2,13В Ac←Ac2+-0,7В
Степени окисления
Энергия ионизации (первый электрон)	665.5(6.90) кДж/моль (эВ)

 

Образование и распад

Актиний-225 непосредственно образуется в результате α-распада нуклида²²⁹Pa (вероятность его распада по этому каналу составляет 0,48(5)%^[2] лет) иβ⁻-распада нуклида ²²⁵Ra (период полураспада составляет 14,9(2)^[2] суток):

Сам актиний-225 в основном претерпевает α-распад, в результате чего образуется нуклид ²²¹Fr (энергия распада 5 935,1(14)^[1] кэВ):

Кроме того, с приблизительной вероятностью 6,0(13)·10⁻¹⁰%^[2] происходит кластерный распад с испусканием ядра ¹⁴C:

 

Химические свойства: активті металл. Қалыпты темп. Оттекпен сумен ж/е қышқ.-мен әрекеттеседі. При нагревании взаимодействует с галогенами и серой.

Важнейшие соединения:

• Оксид актиния Ac₂O₃
• Гидроксид актиния Ac(OH)₃
• Фторид актиния AcF₃
• Хлорид актиния AcCl₃
• Бромид актиния AcBr₃
• Иодид актиния AcI₃
• Оксихлорид актиния AcOCl
• Оксибромид актиния AcOBr
• Сульфид актиния Ac₂S₃
• Ортофосфат актиния AcPO₄^.1/2H₂O

Применение

²²⁷Ac в смеси с бериллием является источником нейтронов. Ac-Be-источники характеризуются малым выходом гамма-квантов, применяются в активационном анализе при определении Mn, Si, Al в рудах.

²²⁵Ac применяется для получения ²¹³Bi, а также для использования в радио-иммунотерапии.

²²⁷Ac может использоваться в радиоизотопных источниках энергии.

²²⁸Ac применяют в качестве радиоактивного индикатора в химических исследованиях из-за его высокоэнергетического β-излучения.

Смесь изотопов ²²⁸Ac-²²⁸Ra используют в медицине как интенсивный источник γ-излучения.