:: :: ::
Билет №18. Свойства 3d- и 4f-элементов. Особенности свойств скандия. Лантаноиды. Лантаноидное сжатие. Зависимость химических свойств лантаноидов от их степени окисления. Свойства церия и европия. Основные методы разделения. Области применения РЗЭ и их соединений.
Свойства соединений церия в различных степенях окисления
Свойства соединений церия Се(+3).
Ce(N03)3+3NaOH -> Ce(OH)3+3NaN03;
Се(ОН)3+ЗНС1 -> CеCl3+3H2O;
Ce(OH)3 + NaOH не идет
2Ce(N03)3 + 3(NH4)C204 -> Ce2(C204)3(бел)+6NH4N03;
2Ce(N03)3 + 3Na2C03 -> Ce2(C204)3(бел)+6NaN03;
Ce(N03)3 + 3NaF -> CeF3(бел)+3NaN03;
Ce(N03)3 + Na3P04 -> CePO(бел )+ 3NaN03;
NaBiO3 + 6HN03+2Ce(N03)3->2Ce(N03)4(желт)+ B(N03)3 + NaN03 +3 H20
B(+5) +2e -> B (+3) окислитель Еок=1.86 В
Ce(+3) -e -> Ce (+4) восстановитель Евос=161 В
Е =Еок - Евос = 0,25 В.
Св-ва соединений церия Се(+4).
Ce(S04)2(желтый р-р)+ 4NaOH -> Ce(OH)4 + 2Na2S04:
Се(ОН)4 + NаОН не идет (водный р-р)
Ce(OH)4 + 2NaON -> Na2CeO3 + 3H20;
Ce(OH)4 + 2H2SO4 -> Ce(SO4)2 + 4H2O;
2Ce(OH)4 + 8HCl -> 2CeCl3 + Cl2 + 8H2O
Ce(+4) +e ->Ce(+3) окислитель Eок=1.61 В
2CI(-1) -2e -> Cl2(0) восстановитель Eвост=1.36 В:
2Ce(SO4)2 + KI ->(pH <7) -> I2 + K2SO4 + Ce2(SO4)3
Ce(+4) +e ->Ce(+3) окислитель Eок=1.61 В
2I (-1) -2e -> l2 восстановитель Eвост=-0.54;
2Се(SO4)2 + Н2O2 -> Се2(SO4)3 + O2 + Н2SO4
Ce(+4) +e ->Ce(+3) окислитель Eок=1.61 В
2O(-1) -2е -> O2 (0) восстановитель Eвост=1.23 В.
Качественные реакции на ионы церия.
Се(NО3)3 + ЗNН4OН -> Се(ОН)3 + ЗNН4NО3;
2Се(ОН)3 + Н2O2 -> Се(ОН)4;
Се(ОН)4 + Н202 -> Се(ОН)3(ООН) + Н2O.
Свойства европия.
Электронное строение.
Еu [ ] 4f 6 [ ] 5d 1 6s 2 +3. Аналог R(+3) РЗ (4f), некоторых 3d (Sc, La, Y, Ac).
Eu [ ] 4f 7 [ ] 5d 0 6s 2 +2. (Ca, B). EuSO4.
Окислительно-восстановительные свойства.
Eu ( +2) Eu (+3)
Eu2(S04)3 +Zn -> (pH < 7) -> 2EuS04 + ZnS04.
Отделение Eu от других редкоземельных элементов связано с его способностью образовывать
труднорастворимый сульфат в двухвалентном состоянии: R2(S04)3 — раствор.
Кислотно-основные свойства европия.
Еu(ОН)3 + ЗНСl -> ЕuСl3 + ЗН2O
Eu + 2Н2O -> Еu(ОН)2 + Н2.
Eu(OH)2+H2SO4 -> EuSO4 + Н2O
Еu(ОН)(3/2) + NaOH - не идет.
СеС + Н20 -> Се(ОН)4 + СН4.
СеС2 + Н20 -> Се(ОН)4 + C2H4.
EuC2 + Н20 -> Се(ОН)2 + Eu2C2.
СаС2 + Н20 -> Са(ОН)2 + С2Н2.