Химия актиноидов

Содержание

Слайд 2

ЛИТЕРАТУРА 1. Химия актиноидов: в 3-х т. Пер. с англ./Под ред.

ЛИТЕРАТУРА

1. Химия актиноидов: в 3-х т. Пер. с англ./Под ред. Дж.

Каца, Г. Сиборга, Л.Морсса - М.: Мир, 1997.
2. Бессонов, В. А. Основы радиохимии. Учебное пособие по курсу «Радиохимия»/ В. А. Бессонов - ОГТУАЭ, Обнинск 2004.
3. Гергалов, В.И. Радиохимия. Учебно-методическое пособие в 2-х частях. Мн., БГУ, 2015
4. Давыдов, Ю. П. Основы радиохимии/ Ю.П. Давыдов.- Мн.: Вышэйшая школа, 2014.
5. Бекман Н.Н. Радиохимия. Курс лекций. М., 2006
6. Бекман Н Н. Уран.
Слайд 3

ЛИТЕРАТУРА 7. Несмеянов, Ан. Н. Радиохимия/ Ан. Н. Несмеянов. - М.:

ЛИТЕРАТУРА

7. Несмеянов, Ан. Н. Радиохимия/ Ан. Н. Несмеянов. - М.: Химия.

1985.
8. Несмеянов, Ан. Н. Прошлое и настоящее радиохимии/ Ан. Н. Несмеянов - Л.: Химия , 1985.
9. Нефедов, В. Д. Радиохимия. Уч. пособие/ В. Д. Нефедов, Е. Н. Текстер, М. А. Тропова. - М.: Высшая школа, 1987.
10. Фридлендер, Г. Ядерная химия и радиохимия/ Г. Фридлендер, Дж. Кеннеди, Дж. Миллер - М.: Мир, 1967.
11. Гринвуд, Н., Эрншо, А. Химия элементов. (лучший зарубежный учебник) в 2-х т. (т.2) Пер. с агл. М., БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008.
Слайд 4

ЛИТЕРАТУРА 12. Аменицкая, Р. В. Сборник задач по радиохимии/ Р. В.

ЛИТЕРАТУРА

12. Аменицкая, Р. В. Сборник задач по радиохимии/ Р. В. Аменицкая

и [др] - М.: Высшая школа, 1969.
13. Вдовенко, В. Н. Современная радиохимия/ В.Н. Вдовенко. - М.: Атомиздат, 1969.
14. Жерин И.И., Амелина Г.Н. Основы радиохимии, методы выделения и разделения радиоактивных элементов. Учеб. пособ.-Изд-во Томского политех. Ун-та, 2009
15. Макаров, Л. Л. Прикладная радиохимия/ Л. Л. Макаров. - Л.: Изд. ЛГУ, 1966.
16. Старик, И. Е. Основы радиохимии/ И. Е. Старик. – Л.: Наука, 1969.
Слайд 5

Актиноиды. История открытия. Период открытия: XVIII век (U)- ХХ век (Lr)

Актиноиды. История открытия.

Период открытия: XVIII век (U)- ХХ век (Lr)
U, Th

– природные радиоактивные элементы
Ac, Pa – продукты распада урана и тория
Трансурановые элементы:
1. Облучение урана или другого актиноида нейтронами в ядерном реакторе.
2. Облучение урана или другого актиноида импульсным потоком нейтронов при термоядерном взрыве.
(Открытие эйнштейния и фермия - результат исследований продуктов взрыва термоядерного устройства, произведенного США в Тихом океане в ноябре 1952 г., операция "Майк").
3. Облучение элементов 7 периода p, d, α, 13C, 18O и т.д.
Слайд 6

Трансурановые элементы 1. Происходит последовательный захват нескольких нейтронов и последующий β-

Трансурановые элементы

1. Происходит последовательный захват нескольких нейтронов и последующий β- -распад

получившихся ядер с образованием тяжелых актиноидов.
Облучение урана или другого актиноида нейтронами в ядерном реакторе.

2. Происходит многократный захват нейтронов ядром и образование тяжелых актиноидов при последующем β--распаде
Облучение урана или другого актиноида импульсным потоком нейтронов при термоядерном взрыве

Слайд 7

Трансурановые элементы 3. Облучением элементов 7 периода р, d, α, 13 6С, 18 8О, 22 10Ne

Трансурановые элементы

3. Облучением элементов 7 периода р, d, α, 13 6С,


18 8О, 22 10Ne
Слайд 8

Актиноиды. Попытки размещения в ПС Первая попытка размещения 5f-элементов – гипотеза

Актиноиды. Попытки размещения в ПС
Первая попытка размещения 5f-элементов – гипотеза М.

Гайсинского (принцип аналогии химических свойств - неоднозначен)
Концепция А.А.Чайхорского (проявление степени окисления +4 у 9 из 13 актиноидов, родоначальник – торий)
Концепции В.Г. Григоровича (1963 г.), И.А. Лебедева (1972 г.): размещение f-элементов по группам
Слайд 9

Актиноиды. Попытки размещения в ПС Актиноидная гипотеза Г. Сиборга (1944 г.)

Актиноиды. Попытки размещения в ПС

Актиноидная гипотеза Г. Сиборга (1944 г.)
Элементы с

порядковыми номерами 90-103 образуют 5f-семейство и по аналогии с лантаноидами размещаются в виде отдельной группы.
Актиноиды – промежуточное положение
между элементами f и d-серий.
Энергии связи 5f и 6d-электронов
очень близки.
Слайд 10

Строение

Строение

Слайд 11

Электронная структура и степени окисления Ас и актиноидов

Электронная структура и степени окисления Ас и актиноидов

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Общие свойства. Физические.

Общие свойства. Физические.

Слайд 15

Слайд 16

Общие свойства. Химические. Активные металлы, легко вступающие в реакции практически со

Общие свойства. Химические.
Активные металлы, легко вступающие в реакции практически со всеми

химическими элементами.
Растворимы в разбавленных минеральных кислотах, в концентрированных HNO3 и H2SO4 – пассивируются.
Слайд 17

АКТИНОИДЫ. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА

АКТИНОИДЫ. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА

Слайд 18

Слайд 19

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ Оксиды обладают полиморфизмом, более высоких, чем +4 степеней окисления

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ

Оксиды обладают полиморфизмом, более высоких, чем +4 степеней окисления –

малоустойчивы (исключение оксиды урана и Pa2O5).
Гидриды при повышении температуры выше 300 °С разлагаются с выделением металлов в виде пирофорных порошков.
Стабильность галогенидов падает с ростом атомного номера галогена и числа атомов галогена в соединении. Трифториды и тетрафориды не растворимы в воде, хлориды, бромиды и иодиды – растворимы.
Слайд 20

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ Карбиды MeC легко гидролизуются водой с образованием углеводородов, мелкоизмельченные

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ

Карбиды MeC легко гидролизуются водой с образованием углеводородов, мелкоизмельченные -

пирофорны. Me2C3 и MeC2 более устойчивы.
Мононитриды: нагревание металлов или карбидов в токе азота или аммиака.
Силициды: взаимодействие металлов с кремнием при высоких температурах. Соляная кислота разлагает до SiH4.
Слайд 21

Актиноиды в растворах Гидратированные ионы Me2+, Me3+, Me4+ MeO22+(«ил»), MeO2+(«оил»), MeO53-

Актиноиды в растворах

Гидратированные ионы
Me2+, Me3+, Me4+
MeO22+(«ил»), MeO2+(«оил»), MeO53-
Диспропорционирование
2 MeO2+ +4Н+ ↔

MeO22+ + Me4+
Гидролиз,
Комплексообразование:
Me4+ > Me3+>MeO22+>MeO2+
Для оксалат и ацетат-ионов:
Me4+ > MeO22+ > Me3+ >MeO2+
Полимеризация с образованием полиядерных продуктов гидролиза
Координационное число
6-12.
Слайд 22

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

Слайд 23

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

Слайд 24

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

Слайд 25

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

Слайд 26

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

Слайд 27

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления

СОЕДИНЕНИЯ АКТИНОИДОВ по степеням окисления