f???

1
?18?
f???
2
f??? ???? ????
3
1.??????????????,????? ???????????
2.?????????,?????
3.???????????,???????
4.???????????,???????? ??????????
5. ???????????????????? ??????
4
18.1 ???? Lanthanides
18.2 ?????? Introduction of actinides
5
18.1 ???? Lanthanides
18.1.1 ?????? Generality of basic
properties
18.1.2 ????? Important
compounds
18.1.3 ????????? Interseparation
lanthanides
18.1.4 ????????Occurrence,
abstraction and applications
6
??????????????? La ??? 14 ???? Ac ??? 14
???,???????? La ?????? Ac ? ???????????
La ?????? Ac , ?? 15 ???? ??? f ????????
7
?????? Rare Earth,18 ????,?????,?
??????????? ? ???????????????????,??????,??????
??, ?? ??????????? ? ?? IUPAC ??,? 57 ?
71 ? 15 ?????????,?Ln ?? ,????? 21 ?? Sc ? 39 ??
Y ??????,? RE ?? ?
8
18.1.1 ??????
1. ???????
9
2. ????????????
10
3. ?????
????????????? 3 ????
La3(4f 0), Gd3(4f 7) ? Lu3(4f 14)
??????,?? 2 ? 4 ????????? Ce3(4f 1) ? Tb3(4f
8) ????????????,???? 4 ???Eu3(4f 6) ? Yb3(4f
13) ????????????,????? 2 ??? ?
11
4. ????
? ? ?????????????????
????????? ???????? ?????
12
? ??????????????,???????
????????????????????,? ???????????,???????

? ?????????????????????? ?????,? Zr4(80
pm) ? Hf4 (81 pm), Nb5 (70 pm) ? Ta5
(73 pm),Mo6 (62 pm) ? W6 (65 pm),
??????,?????,????
? ? Y ??????? Ho ? Er ??,?????
?????????,??????,????, ???????????????????
13
???????????????????????? Gd ???????????
Solution
???????????????????(????? f 0 ? f 14
),?????????????? ??????????????,? Gd
????????????????,??? Gd3 ???????? 4 f 7????
,????????,?????????,?? Gd3 ????????????,??
?????
14
????????? Eu ? Yb ?????
Solution
15
5. ?????(???????)
Ln3 ?????????????
La3(4f 0) ? Lu3(4f 14) ?????,????? f -
f ??????????? Gd3(4f 7) ??????????Ce3(4f 1)
,Eu3(4f 6) , Tb3(4f 7) ? Yb3(4f 13)
????????????,??????????
16
18.1.2 ?????
1. ????????
17
? ?????????,?????????? ???? CeO2
??????,??????? ???? ? ???????????? ?
Ln2O3 ????????, CeO2 ?????? ???????,Eu2O3
??????????
18
Ln(OH)3 ?????????? pH

????? pH
??? ??? ???
Ln (OH)3 ??
7.41 7.35 7.17 6.95 6.70 6.68 6.75 6.50 6.21
6.18 6.18 6.83
? ? ?? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?
La(OH)3 Ce(OH)3 Pr(OH)3 Nd(OH)3 Sm(OH)3
Eu(OH)3 Gd(OH)3 Tb(OH)3 Dy(OH)3 Ho(OH)3
Er(OH)3 Tm(OH)3 Yb(OH)3 Lu(OH)3 Y(OH)3
7.82 7.60 7.35 7.31 6.92 6.91 6.84 6.76 6.40
6.30 6.30 6.95
8.03 7. 41 7.05 7.02 6.83 6.78
1.0 10-19 1.5 10-20 2.7 10-22 1.9 10-21
6.8 10-22 3.4 10-22 2.1 10-22 2.0 10-22
1.4 10-22 5.0 10-23 1.3 10-23 3.3
10-24 2.9 10-24 2.5 10-24
????
19
2. Ln (?) ????????
? ???LnCl3 nH2O, Ln(NO3 ) H2O, Ln2 (SO4)3
? ???Ln2 (C2O4)3,Ln2 (CO3)3,LnF3, LnPO4
? Ln2 O3 (? Pr6O11, Tb4 O7) ???? (???11)
? ????????????????8,?? ??6,??????
20
(No Transcript)
21
3. Ce (?) ? Eu(?) ????
Eu(OH)2 ??? pH ? Ln(OH)3 ???, ????????? BaCl2 ?
Na2SO4,?? EuSO4 ? BaSO4 ??, ?? HNO3 ?, ???
Eu2?Eu3(aq)?Eu2????????
22
4. ?????
? ?????? d ??????????
? Ln3?????????4.18 kJ mol-1,d ? ????
418 kJ mol-1
? 4f ?????,?????? d ??????
???????????????,???? ??,? L ???????
? ????????????0gtNgtS,?d??? ????? NgtSgtO ?
SgtNgtO
? ????,?L??????, ????
? CN?,?? 612,? d ?? CN ?? 4 ? 6 ?
23
? ?????????????????
??4f ?????,?????????, 4f
??????????,?????? 5d ?????????,??????????
?????????????(Nephelauxetic effect)?
24
?????????????????????
Solution
4f ? 3d ?????????
25
18.1.3 ?????????
1. ????
??????????????
26
2. ?????
ß ??????????, ????????????????????
??????????????????,??(2-????)??(HDEHP)?
27
? ?????????Z??????
? ??? Ln3 ? ß ?????2.4
? ??????????
28
(No Transcript)
29
3. ???????
? ? ????????????????????
????????? ?
? ?
? ????????????(? NH4Cl ??) R-SO3H
NH4 H2O ? RSO3NH4 H3O
? ?? Ln3 (aq)3NH4(res) Ln3(res)3NH4 (aq)
30
?2-?????????????????????
????,????? Ln3 ?????????????????
,???????????????????????????????????,??????Ln3
???????? Ln3 ??????????
31
18.1.4 ????????
1. ??

1. Ln ??????? E?????(??Oddo-Harkins??)

32

1. ?????????,????????,????? 80,????? 1 ???
   ????????? 150 ??,???????????,??????????? 60?

?????????????.
???????? ???? ????
????????? ????????
33
2. ??
? ? H2SO4 ???????????????
? ?????? Na2SO4 ? Ln3 ???????
??,?????????????
? ?????????? ,??????? Ce(OH)3 ????Ce(OH)4
? ???????????????????
34
?????
?????
?????
?????
HF,SO
,CO
,SiF
,H
O
,CO
,SiF
,H
O
2
2
4
2
2
2
4
2
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??????
??????
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???????
?????
???????
35
? ??????????????????????
???????
? ??????????La, Ce, Pr, Nd, Sm
? ??????????Eu, Gd, Tb, Dy
? ??????????Y, Ho, Tm, Yb, Lu
? ????????????????
? ?????
? ????
36
?????????,??????????????
Solution
37
3. ??
? ????
? ???????????? ??????,??????
????????????? ???????? 800??
? ???????????? ?,??????????? ?.???????
? ??????????-? ????,????????
????????????? ????????
38

• ???????? f-f?f-d ??????????
• ????? ?????????

Y2O2SEu aFe2O3 ????????
? ?????????????
39
? ??????????
?????????
40
????????? Tc ??????,?????????????????????
??????????????????

• ??????????????
• ????,?????? ??

41

1. ????????????? ?????????????????

??????? ??????? ?????
? ??????
42
? ??????
? ???? RE ? Ca2 ???????
? ?????
? ???
? ????
? ???????
? ???
???????????
? ? ??/? ??/? ??/? ??/?
???/ ? ? ? 96 46
35 15 84.4 ? ?
? ? 44 21 17
6 86.4 ????? 34
17 12 5
85.3 ? ? 174 84
64 26 85.1
? ?????????????,????,?? ??
43
??????????????????????????
20?????20?,?????????????,?????????????????????????
??????
44
18.2 ?????? Introduction of actinides
1. ?????????
  ????(Marie S.Curie) ?????(1867-1934),?
?????????????????????????????????????????????????
???,?? ???????????????,??????????????????1907?,?
???????,????????????1910?,????????,?????????????
?
45
????????????????????????,
???????????,????????(???210-4g)
241Am??,????????????-241???? 432a
?a?????,??????a??????????????????????????,????????
?????????,??????????
46
(No Transcript)
47
2. ???????
??? f ????,????????????
? ??????????????????,? 3
???????????????????,? 3 ????????????
? ?????????,??????????? ?????????????
48
??????????????????,???????
?????,?????????????????????
??????????????????????????,?????????? 5f
????????????? 4f ???,??????? 6d ? 7s
?????????????,?????? 5f???????????????,???????????
????????????, 5f ?????????,? 5f ? 6d ?????, 5f
??????,??????,??????????,3 ??????????
Solution
49
????????,?????????,????
???????
?????????????,???f f ??????
??,?????5f ?????6s ???6p
??,????????,??????????????????????????????
50
3. ?????????
????????????????????????(??????????)?
????????????? No ???????????,???????? 5 f
??????
51
4. ??????
52
5. ??????
53
UF6 ?????,???,?? 238UF6 ? 235UF6
?????????,??????????? 235U ????
54
???????????!
?????????????,????????????,???????????????
??????????????!
and