Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Свойства элементов iii группы

Содержание

Структура группыIII-я группа ПСЭГлавная подгруппаПобочные подгруппыp – элементы: B, Al, Ga, In, Tld – элементы: Sc, Y, La, Acf – элементы: Ln :Ce – Lu An :
Свойства элементов III группыЛатаноиды и актиноиды Структура группыIII-я группа ПСЭГлавная подгруппаПобочные подгруппыp – элементы:   B, Al, Свойства элементов III группы  Общие свойства:Все элементы имеют общую валентность различные свойстваЭлементы главной подгруппы имеют иное электронное строение. Электронные конфигурации атомов Характеристика РЗЭЛантаноиды – элементы, следующие за лантаном и имеющие сходные с ним РЗЭ реагируют с водой (при нагревании – быстро).2РЗЭ0+6H+2O 2РЗЭ+3(OH)3+3H02РЗЭ0-3е РЗЭ+32H+ +2еH02Замещаются металлами:2РЗЭ+3Cl3+3Ca0 t2РЗЭ0+3Ca+2Cl2РЗЭ+3+3еРЗЭ0Ca0-2еCa+2 Основные химические свойства РЗЭНа воздухе легкие Ln окисляются при комнатной t,Остальные - РЗЭ реагируют с кислотами2РЗЭ+3H2SO4РЗЭ2(SO4)3+3H2РЗЭ0-3е РЗЭ+3   22H+ +2еH02 Cвойства церия и его соединений Cвойства церияЭлектронная конфигурация атома церия 58Се [  ] 4f 2[5s25p6]5d06s2 Хим. свойства церия Реагирует с водой с выделением Н2. В ряду активности Свойства соединений церия Ce3+ Кислотно-основные свойства Ce(OH)3Гидроксид в водных растворах проявляет основной Получение малорастворимых солей церия(III)2Ce(NO3)3+3(NH4)C2O4Ce2(C2O4)3(бел)+6NH4NO32Ce(NO3)3+3Na2CO3 Ce2(CO3)3(бел)+6NaNO3Ce(NO3)3+Na3PO4 CePO4(бел)+3NaNO3Ce(NO3)3+3NaFCeF3(бел)+3NaNO3 Ce3+ + окислитель  Ce4+ 3Ce+3(OH)3 + KMn+7O4 + 2H2O  3Ce+4(OH)4 Свойства Ce4+. Кислотно - основные: Слабые амфотерные свойства Ce(OH)4 проявляет только при Окислительно-восстановительные свойстваCe(IV)2Ce(SO4)2+2KI I2+K2SO4+Ce2(SO4)3 (pH Ионы Ce4+ - сильные окислители в кислых средах2Ce+4(OH)4+8HCl-12Ce+3Cl3+Cl2+8H2OCe+4+eCe+3   2 Ce(C2O4)2 + 2(NH4)2C2O4  (NH4)4[Ce(C2O4)4] Ce2(C2O4)3 + (NH4)C2O4 не идёт.Отделение Ce от Качественные реакции на ионы церия. Ce(NO3)3+3NH4OH Ce(OH)3(бел.)+3NH4NO32Ce(OH)3+H2O22Ce(OH)4(желт.) (pH > 7); Се+3-еСе+4 отделение скандия от РЗЭSc+3+3NH4F ScF3   +3NH4+РЗЭ+3+3NH4FРЗЭ F3  +3NH4+ScF3+3NH4F (NH4)3[ScF6]РЗЭ актиноиды электронное строениеАn   5f k 6d m 7s2, где k изменяется Атомные и ионные радиусы актиноидовРадиусы атомов и ионов актиноидов уменьшаются с ростом Химические свойства актиноидов Обладают большой склонностью к комплексообразованию, особенно с кислородсодержащими лигандами Свойства торияЭлектронная формула   6d 2 7s2Природный торий содержит практически один Свойства торияТорий — активный металл, по реакционной способности близкий к лантаноидам, но Торий взаимодействует с азотом при 800 °C с образованием нитрида тория ThN(t Взаимодействие тория с водой и кислотамиТорий - активный восстановитель (Е о = Соединения тория (IV) Th(OH)4  - имеет основной характерTh (SO4)2 + 4NH4OH → комплексообразованиеВ водных растворах торий образует комплексные соединения с КЧ=6, 8 и реже Получение торияминерал монацит вскрывают сернокислотным или щелочным способом  Th3(PO4)4+12NaOH → 3Th(OH)4↓+4Na3PO4оксид Уран и его свойства Уран Уран — самый тяжелый из встречающихся в природе элементовЕго содержание в Электронное строение и СО уранаU   5f 36d 17s2степени окисления от Свойства уранаУран имеет очень высокое сродство к кислороду   U + Свойства U(IV)Безводный тетрафторид получают из диоксида урана     UO2+4HF Свойства U(IV)U(IV) -аналог Th4+ характерны:основные свойстваГидролизU (NO3)4  + H2O Под действием окислителей уран (IV) переходит в уран (VI)  U(SO4)2 + Свойства U(VI)Гидролиз солей:  UCl6 +  2H2O →  UO2Cl2 + комплексообразованиеТрикарбонатный комплекс катиона диоксоурана хорошо растворим  UO2SO4 + 3Na2CO3  → Окислительно-восстановительные свойстваU6+   окислительвосстановление шестивалентного урана проводят электрохимически или с использованием Получение и очистка уранаМеталлический уран получают восстановлением тетрафторида урана UF4 кальцием или Получение уранаДля урана известно около Методы разделения Классификация методов разделения по фазовому состоянию системы Характеристики процесса разделения1.Коэффициент распределенияDi = Ci/Ci2. Коэффициент разделения Методы разделенияхимические методыфизико-химические методыосаждение, растворение, цементация,сорбция, экстракция, электроосаждение, электрорастворение, транспортные реакции, физические химические методыВ их основе лежит применение специфических реагентов, которые по-разному взаимодействуют с Осаждение Основан на различной растворимости компонентов растворов. Для отделения от примесей в качестве осадителей могут применяться чистые металлы, которые вытесняют из растворов более ОВР применяют для выделения из смеси тех элементов, которые могут существовать в
Слайды презентации

Слайд 2 Структура группы
III-я группа ПСЭ
Главная подгруппа
Побочные подгруппы
p – элементы:

Структура группыIII-я группа ПСЭГлавная подгруппаПобочные подгруппыp – элементы:  B, Al,


B, Al, Ga, In, Tl
d – элементы:

Sc, Y, La, Ac


f – элементы:
Ln :Ce – Lu
An : Th - Lr

Э […] ns2 np1

Э […] (n-1)d1ns2

Ln […]4f1-14[5s25p6]5d0(1)6s2

An […] 5fn6d17s2


Слайд 3 Свойства элементов III группы
Общие свойства:
Все элементы имеют

Свойства элементов III группы Общие свойства:Все элементы имеют общую валентность

общую валентность III и общий состав химических соединений.
Элементы характеризуются

металлическими свойствами ,за исключением бора.
Для оксидов Э2О3 и гидроксидов Э(ОН)3 характерны основные свойства ,
кроме Al, Ga, Sc.
Элементы имеют подобные растворимые и нерастворимые соединения.


Слайд 4 различные свойства
Элементы главной подгруппы имеют иное электронное строение.

различные свойстваЭлементы главной подгруппы имеют иное электронное строение.  Являются

Являются
p-элементами (менее активные металлы).


d- и f- элементы имеют на внешнем уровне ns- два электрона, поэтому являются типичными металлами
Различие в свойствах элементов побочных подгрупп определяется электронным строением предшествующих электронных слоев.


Слайд 5 Электронные конфигурации атомов

Электронные конфигурации атомов

Слайд 7 Характеристика РЗЭ
Лантаноиды – элементы, следующие за лантаном и

Характеристика РЗЭЛантаноиды – элементы, следующие за лантаном и имеющие сходные с

имеющие сходные с ним свойства.
Лантаноиды относятся к f-элементам

и имеют общее электронное строение:
Ln […]4f1-14[5s25p6 ]5d0(1) 6s2
Лантан, гадолиний и лютеций склонны проявлять только валентность равную III
Церий, празеодим, тербий могут проявлять как валентность III, так и валентность IV
Самарий, Европий, иттербий могут проявлять валентность II
Радиусы атомов и ионов РЗЭ уменьшаются от La к Lu - эффект «лантаноидного сжатия»

Слайд 8 РЗЭ реагируют с водой (при нагревании – быстро).
2РЗЭ0+6H+2O

РЗЭ реагируют с водой (при нагревании – быстро).2РЗЭ0+6H+2O 2РЗЭ+3(OH)3+3H02РЗЭ0-3е РЗЭ+32H+ +2еH02Замещаются металлами:2РЗЭ+3Cl3+3Ca0 t2РЗЭ0+3Ca+2Cl2РЗЭ+3+3еРЗЭ0Ca0-2еCa+2

2РЗЭ+3(OH)3+3H02
РЗЭ0-3е РЗЭ+3
2H+ +2еH02
Замещаются металлами:
2РЗЭ+3Cl3+3Ca0 t2РЗЭ0+3Ca+2Cl2
РЗЭ+3+3еРЗЭ0
Ca0-2еCa+2


Слайд 9 Основные химические свойства РЗЭ
На воздухе легкие Ln окисляются

Основные химические свойства РЗЭНа воздухе легкие Ln окисляются при комнатной t,Остальные

при комнатной t,
Остальные - при t = 180-200 °С:
4Ln0+3O20

t2Ln2+3O3-2
Ln0-3еLn+3
O02+4е 2O-2

Се и богатые Се сплавы пирофорны.
Се0+О20Се+4О2-2
Се0- 4еСе+4
O02+ 4е 2O-2

С галогенами взаимодействуют при невысокой температуре

2РЗЭ+3Cl2 t 2РЗЭCl3
РЗЭ0-3е РЗЭ+3
Cl02+2е 2Cl-


интенсивность взаимодействия уменьшается от фтора к йоду.


Слайд 10 РЗЭ реагируют с кислотами
2РЗЭ+3H2SO4РЗЭ2(SO4)3+3H2
РЗЭ0-3е РЗЭ+3 2
2H+

РЗЭ реагируют с кислотами2РЗЭ+3H2SO4РЗЭ2(SO4)3+3H2РЗЭ0-3е РЗЭ+3  22H+ +2еH02

+2еH02 3


8РЗЭ0+30HN+5O33N-3H4NO3+8РЗЭ(NO3)3+9H2O
РЗЭ0-3е РЗЭ+3
N+5+8е N-3

Реагируют с солями:

РЗЭ2(SO4)3 +3Na2CO3РЗЭ2(CO3)3  +3Na2 SO4

РЗЭ+3+3NH4FРЗЭ F3+3NH4+

Щелочи на них не действуют даже при нагревании.

РЗЭ+NaOH tне идет


Слайд 11 Cвойства церия и его соединений

Cвойства церия и его соединений

Слайд 12 Cвойства церия

Электронная конфигурация атома церия
58Се [

Cвойства церияЭлектронная конфигурация атома церия 58Се [ ] 4f 2[5s25p6]5d06s2

] 4f 2[5s25p6]5d06s2
Церий активный металл.  
Церий

взаимодействует при нагревании с большинством неметаллов (O2, H2, N2, Cl2, C, S, P и т.д.) с образованием соответствующих бинарных соединений.
2Ce + N2 2CeN
Бурно взаимодействует с кислородом
Ce + O2 → CeO2


Слайд 13 Хим. свойства церия
Реагирует с водой с выделением

Хим. свойства церия Реагирует с водой с выделением Н2. В ряду

Н2.
В ряду активности Церий и др. лантаноиды можно

расположить между Са и Mg.

Се +3Н2ОCe (OН)3+3H2

Карбонаты церия горят на воздухе


Ce+32(CO3)3 + O02 t Ce+4O2 + 6CO2.

Се+3-еСе+4 4 восстановитель Eвос=1.61 В;
O02 +4е2O-2 1 окислитель Еок=1.23 В;
E = Eок-Eвос =-0.38

Ce+32(C2O4)3 + O02 t 2Ce+4O2 + 6CO2


Слайд 14 Свойства соединений церия Ce3+
Кислотно-основные свойства Ce(OH)3
Гидроксид в

Свойства соединений церия Ce3+ Кислотно-основные свойства Ce(OH)3Гидроксид в водных растворах проявляет

водных растворах проявляет основной характер.
2Ce(OH)3+3H2SO4Ce2(SO4)3 + 3H2O

Ce(OH)3+NaOH;
Ce(NO3)3+3NaOH 

Ce(OH)3(бел.)+3NaNO3;

Слайд 15 Получение малорастворимых солей церия(III)
2Ce(NO3)3+3(NH4)C2O4Ce2(C2O4)3(бел)+6NH4NO3
2Ce(NO3)3+3Na2CO3 Ce2(CO3)3(бел)+6NaNO3
Ce(NO3)3+Na3PO4 CePO4(бел)+3NaNO3
Ce(NO3)3+3NaFCeF3(бел)+3NaNO3

Получение малорастворимых солей церия(III)2Ce(NO3)3+3(NH4)C2O4Ce2(C2O4)3(бел)+6NH4NO32Ce(NO3)3+3Na2CO3 Ce2(CO3)3(бел)+6NaNO3Ce(NO3)3+Na3PO4 CePO4(бел)+3NaNO3Ce(NO3)3+3NaFCeF3(бел)+3NaNO3

Слайд 16 Ce3+ + окислитель  Ce4+
3Ce+3(OH)3 + KMn+7O4

Ce3+ + окислитель  Ce4+ 3Ce+3(OH)3 + KMn+7O4 + 2H2O 

+ 2H2O  3Ce+4(OH)4 + Mn+4O2 + KOH
Се+3-еСе+4

3 Eвос=1.61 В;
Mn+7+3е Mn+4 1 Еок=0.6 В;
E = Eок-Eвос =1,01 В.

2Ce (NO3)3+NaBi+5O3+6HNO3 2Ce(NO3)4(ж.)+Bi+3(NO3)3+NaNO3+3H2O(pH<7)

Bi+5+2eBi+3 1 Eок=1.86 В
Ce+3-eCe+4 2 Eвос=1.61В
E = Eок-Eвос = 0,25В.

Окислтельно-восстановительные свойства Ce3+


Слайд 17 Свойства Ce4+.
Кислотно - основные:



Слабые амфотерные

Свойства Ce4+. Кислотно - основные: Слабые амфотерные свойства Ce(OH)4 проявляет только

свойства Ce(OH)4 проявляет только при высоких температурах( при спекании

с щелочью):


Ce(SO4)2(жёлт.)+4NaOHCe(OH)4(бел.)+2Na2SO4

Ce(OH)4+NaOHводный р-р

Ce(OH)4 + 2NaOН(тв)  t Na2CeO3 + 3H2O

Ce(OH)4 +2H2SO4 Ce(SO4)2 + 4H2O


Слайд 18 Окислительно-восстановительные свойстваCe(IV)
2Ce(SO4)2+2KI I2+K2SO4+Ce2(SO4)3 (pH

Окислительно-восстановительные свойстваCe(IV)2Ce(SO4)2+2KI I2+K2SO4+Ce2(SO4)3 (pH

Eок=1.61 В; 2

2I--2eI2 восстановитель Eвост=-0.54 В; 1
Ер=Еок-Евост=1.07 В;

2Ce(SO4)2+H2O2Ce2(SO4)3+O2+H2SO4


Ce+4+eCe+3 окислитель Еок=1.61 В; 2
O2-2-2eO20 восстановитель Евост=1.23 В; 1

Ер=Еок-Евост=0. 38 В.


Слайд 19 Ионы Ce4+ - сильные окислители в кислых средах
2Ce+4(OH)4+8HCl-12Ce+3Cl3+Cl2+8H2O
Ce+4+eCe+3

Ионы Ce4+ - сильные окислители в кислых средах2Ce+4(OH)4+8HCl-12Ce+3Cl3+Cl2+8H2OCe+4+eCe+3  2

2 ок-ль Еок=1.61В;


2Cl-1-2eCl20 1 в-ль Евост=1.36 В;
Ер=Еок-Евост=0,25 В;

Ce+3Cl4

Ce+3Br4

Ce+3I4

2Ce(SO4)2+2KI I2+K2SO4+Ce2(SO4)3 (pH<7)


Слайд 20 Ce(C2O4)2 + 2(NH4)2C2O4  (NH4)4[Ce(C2O4)4]
Ce2(C2O4)3 + (NH4)C2O4

Ce(C2O4)2 + 2(NH4)2C2O4  (NH4)4[Ce(C2O4)4] Ce2(C2O4)3 + (NH4)C2O4 не идёт.Отделение Ce

не идёт.
Отделение Ce от других РЗЭ
В основе —

способность церия проявлять степень окисления +4.

Ce(OH)3 + 3HCl  CeCl3 + 3H2O.
РЗЭ(OH)3 + 3HCl  РЗЭCl3 + 3H2O (pH = 6,5)

2H2O+CeCl3+KMnO4+8NaOHCe(OH)4 +MnO2 +KCl+8NaCl


Слайд 21 Качественные реакции на ионы церия.
Ce(NO3)3+3NH4OH Ce(OH)3(бел.)+3NH4NO3
2Ce(OH)3+H2O22Ce(OH)4(желт.) (pH

Качественные реакции на ионы церия. Ce(NO3)3+3NH4OH Ce(OH)3(бел.)+3NH4NO32Ce(OH)3+H2O22Ce(OH)4(желт.) (pH > 7); Се+3-еСе+4

> 7);
Се+3-еСе+4 восстановитель Eвос=1.61

В;
O2-2 + 2e2O-2 окислитель Еок=1.77 В;
Ер=Еок-Евост=0.16 В.

Ce(OH)4+H2O2Ce(OH)3(OOH)(оранж.)+H2O (pH > 7)


Слайд 22 отделение скандия от РЗЭ
Sc+3+3NH4F ScF3 +3NH4+
РЗЭ+3+3NH4FРЗЭ

отделение скандия от РЗЭSc+3+3NH4F ScF3  +3NH4+РЗЭ+3+3NH4FРЗЭ F3 +3NH4+ScF3+3NH4F (NH4)3[ScF6]РЗЭ F3

F3 +3NH4+
ScF3+3NH4F (NH4)3[ScF6]
РЗЭ F3 + NH4F 
Отделение

Eu от других РЗЭ.
связано с способностью образовывать труднорастворимый сульфат

2EuCl3+Zn+2H2SO42EuSO4 +ZnCl3+4HCl

Eu3+ +e Eu2+окислитель Еок=-0.55 В; 2
Zn0-2e Zn2+восстановитель Евост.=-0.762 В; 1
Ер=Еок-Евост=0.212 В;

Eu2(SO4)3+Zn 2EuSO4 +Zn SO4
РЗЭ2(SO4)3+Zn

EuC2+ 2H2O Eu(OH)2 +C2H2(ацетилен)
РЗЭ+Zn


Слайд 23 актиноиды

актиноиды

Слайд 24 электронное строение
Аn 5f k 6d m

электронное строениеАn  5f k 6d m 7s2, где k изменяется

7s2,
где k изменяется от 2 до 14,
а

m равно 0 или 1
Различие в энергиях 5f- и 6d-орбиталей меньше, чем 4f- и 5d-орбиталей


Поэтому легкие актиноиды характеризуются



большим разнообразием степеней окисления, и более



склонны к образованию комплексных соединений,


чем лантаноиды.


Слайд 25 Атомные и ионные радиусы актиноидов
Радиусы атомов и ионов актиноидов

Атомные и ионные радиусы актиноидовРадиусы атомов и ионов актиноидов уменьшаются с

уменьшаются с ростом порядкового номера.
По аналогии с лантаноидным,

эффект называется "актиноидное сжатие".

Слайд 26 Химические свойства актиноидов
Обладают большой склонностью к комплексообразованию,

Химические свойства актиноидов Обладают большой склонностью к комплексообразованию, особенно с кислородсодержащими

особенно с кислородсодержащими лигандами ;

В ряду легких актиноидов (от

актиния до америция) свойства элементов сильно различаются

В ряду тяжелых актиноидов (от кюрия до лоуренсия) они в значительной степени аналогичны и похожи на свойства лантаноидов;


Слайд 27 Свойства тория

Электронная формула 6d 2 7s2

Природный

Свойства торияЭлектронная формула  6d 2 7s2Природный торий содержит практически один

торий содержит практически один изотоп 232Th,
период полураспада равен

1,4·1010 лет

Основная степень окисления +4

Слайд 28 Свойства тория
Торий — активный металл, по реакционной способности

Свойства торияТорий — активный металл, по реакционной способности близкий к лантаноидам,

близкий к лантаноидам, но отличается от них степенью окисления

При

нагревании торий реагирует со многими неметаллами:
O2 , Н2, С, Cl2, Br2, S, N2



Слайд 29
Торий взаимодействует с азотом при 800 °C с

Торий взаимодействует с азотом при 800 °C с образованием нитрида тория

образованием нитрида тория ThN(t 2500 °С) ,
2Th +

N2 2ThN
Взаимодействия тория с углеродом
Th + C ThC
Th + 2C ThC2

карбиды разлагаются водой с образованием углеводородов.
ThC + 4H2O Th(OH)4 + CH4↑
ThC2 + 4 H2O Th(OH)4 + C2H4↑


Слайд 30 Взаимодействие тория с водой и кислотами
Торий - активный

Взаимодействие тория с водой и кислотамиТорий - активный восстановитель (Е о

восстановитель (Е о = -1,9 В)
Торий вытесняет водород из

кипящей воды
Th + 4H2O Th(OH)4 + 2H2↑
медленно растворяется в разбавленных фтороводородной, азотной или серной кислотах

Th +2H2SO4(разб) Th (SO4)2 + 2H2↑

Th + 4HF(разб) ThF4 + 2H2↑

Слайд 31 Соединения тория (IV)
 Th(OH)4 - имеет основной характер
Th

Соединения тория (IV) Th(OH)4 - имеет основной характерTh (SO4)2 + 4NH4OH →

(SO4)2 + 4NH4OH → Th (OH)4↓ +2(NH4)2SO4
Th (OH)4↓

ThO2 + 2H2O
Th (OH)4↓ + 4HCl(разб) ThCl4 + 2H2O
Th (OH)4↓ + CO2 → Th OCO3↓ + H2O
 
к растворимым в воде соединениям относятся нитраты, хлориды и сульфаты тория (IV)

Гидролиз солей
Th(NO3)4 + H2O ThO(NO3)2 + 2HNO3

Th(NO3)4 + 2Na2 CO3 + H2O ThO CO3 + H2CO3 + 4NaNO3




Слайд 32 комплексообразование
В водных растворах торий образует комплексные соединения с

комплексообразованиеВ водных растворах торий образует комплексные соединения с КЧ=6, 8 и

КЧ=6, 8 и реже 10 или 12. Комплексообразование используют

для растворения труднорастворимых соединений тория (карбонатов, оксалатов).

ThOCO3↓ + 3Na2CO3 + H2O → Na4[Th(CO3)4] + 2NaOH

Th(C2O4)2 ↓ + 2(NH4)2C2O4 → (NH4)4[Th(C2O4)4]


Слайд 33 Получение тория
минерал монацит вскрывают сернокислотным или щелочным способом

Получение торияминерал монацит вскрывают сернокислотным или щелочным способом Th3(PO4)4+12NaOH → 3Th(OH)4↓+4Na3PO4оксид

Th3(PO4)4+12NaOH → 3Th(OH)4↓+4Na3PO4
оксид тория ThO2 подвергают металлотермическому восстановлению

кальцием в атмосфере инертного газа:
ThO2+2Ca Th + 2CaO
электролиз расплава галогенида тория
ThF4 или ThCl4.


Слайд 34 Уран и его свойства

Уран и его свойства

Слайд 35 Уран
Уран — самый тяжелый из встречающихся в природе

Уран Уран — самый тяжелый из встречающихся в природе элементовЕго содержание

элементов
Его содержание в земной коре составляет 3·10-4 % по

массе
Он имеет три изотопа:
99,28% природного урана составляет изотоп 238U,
период полураспада которого равен 4,5·109 лет;
0,715 % – изотоп 235U с периодом полураспада 7,1·108 лет;
0,005 % – изотоп 234U с периодом полураспада 2,47·105 лет.
Изотоп 233U получен в результате ядерных реакций.


Слайд 36 Электронное строение и СО урана
U 5f

Электронное строение и СО уранаU  5f 36d 17s2степени окисления от

36d 17s2
степени окисления от +3 , +4, +5, +6,


наиболее устойчивыми среди них являются степени окисления +4 и +6
в степени окисления +6 – амфотерные свойства;
Его температура плавления равна 1132 °C
Он химически активен и реагирует со многими элементами периодической системы.

Слайд 37 Свойства урана
Уран имеет очень высокое сродство к кислороду

Свойства уранаУран имеет очень высокое сродство к кислороду  U +

U + O2

UO2 UO3 U3O8 )
2U + N2 2UN
U + C UC
U + 2C UC2
UC + 4H2O U(OH)4 + CH4↑
UC2 + 4H2O U(OH)4 + C2H4↑
U + 3F2 UF6
U + 3Cl2 UCl6


Слайд 38 Свойства U(IV)
Безводный тетрафторид получают из диоксида урана

Свойства U(IV)Безводный тетрафторид получают из диоксида урана   UO2+4HF

UO2+4HF UF4↓+2H2O

восстановлением гексафторида

урана различными восстановителями, например, водородом
UF6+H2 UF4↓+2HF


Слайд 39 Свойства U(IV)
U(IV) -аналог Th4+
характерны:
основные свойства
Гидролиз
U (NO3)4

Свойства U(IV)U(IV) -аналог Th4+ характерны:основные свойстваГидролизU (NO3)4 + H2O   UOH(NO3)3 + HNO3КомплексообразованиеОВР

+ H2O UOH(NO3)3

+ HNO3
Комплексообразование
ОВР

Слайд 40 Под действием окислителей уран (IV) переходит в уран

Под действием окислителей уран (IV) переходит в уран (VI) U(SO4)2 +

(VI)
U(SO4)2 + 2Ce(SO4)2 + 2H2O →

UO2SO4 + Ce2(SO4)3 + 2H2SO4

2U(SO4)2 + 2KMnO4 + 2H2O → 5UO2SO4 + 2MnSO4 + KHSO4 + H2SO4

Под действием восстановителей уран (IV) переходит в уран (I I I)
2U(SO4)2 + Zn + → U2(SO4)3 + ZnSO4

Слайд 41 Свойства U(VI)
Гидролиз солей:
UCl6 + 2H2O

Свойства U(VI)Гидролиз солей: UCl6 + 2H2O → UO2Cl2 + 4HClАмфотерность:при растворении

→ UO2Cl2 + 4HCl

Амфотерность:
при растворении в кислотах образуются

соли диоксоурана
UO2(OH)2 + H2SO4 → UO2SO4 + 2H2O
при растворении в концентрированных щелочах – уранаты
UO2(OH)2 +2NaOH → Na2UO4 + 2H2O
или диуранаты
2UO2(OH)2 +2NaOH → Na2U2O7 + 3H2O


Слайд 42 комплексообразование
Трикарбонатный комплекс катиона диоксоурана хорошо растворим
UO2SO4

комплексообразованиеТрикарбонатный комплекс катиона диоксоурана хорошо растворим UO2SO4 + 3Na2CO3 → Na4[UO2(CO3)3]

+ 3Na2CO3 → Na4[UO2(CO3)3] + Na2

SO4

(NH4)2U2O7↓ + 6(NH4)2CO3 + 3H2O → 2(NH4)4[UO2(CO3)3] + 6 NaOH
В карбонатных комплексах иона диоксоурана два координационных места заняты атомами кислорода

Слайд 43 Окислительно-восстановительные свойства
U6+ окислитель
восстановление шестивалентного урана проводят

Окислительно-восстановительные свойстваU6+  окислительвосстановление шестивалентного урана проводят электрохимически или с использованием

электрохимически или с использованием таких металлов, как железо или

цинк:
UO2SO4 + Zn + 2H2SO4 → U(SO4)2 + ZnSO4 + 2H2O


Слайд 44 Получение и очистка урана
Металлический уран получают восстановлением тетрафторида

Получение и очистка уранаМеталлический уран получают восстановлением тетрафторида урана UF4 кальцием

урана UF4 кальцием или магнием в инертной атмосфере:

UF4+2Ca

U + 2CaF2



Слайд 45 Получение

Получение уранаДля урана известно около 200 минераловпромышленное

урана
Для урана известно около 200 минералов
промышленное значение имеет минерал

настуран (урановая смолка) U3O8
урановую смоляную руду, обрабатывают минеральными кислотами, например азотной или серной кислотой, в присутствии MnO2, для окисления урана(IV):

U3O8 + MnO2 + 4H2SO4 → MnSO4 + 3UO2SO4 + 4H2O


Слайд 46 Методы разделения

Методы разделения

Слайд 47 Классификация методов разделения по фазовому состоянию системы

Классификация методов разделения по фазовому состоянию системы

Слайд 48 Характеристики процесса разделения
1.Коэффициент распределения
Di = Ci/Ci


2. Коэффициент разделения

Характеристики процесса разделения1.Коэффициент распределенияDi = Ci/Ci2. Коэффициент разделения






Di- коэфф. распределения основного в-ва
Dj- коэфф. распределения примеси

При значениях D>1 вещество можно сконцентрировать в извлекающей фазе

при β>1

Разделение веществ возможно

Чем больше β отличается от единицы, тем более избирателен (селективен) метод разделения.


Слайд 49 Методы разделения

химические методы


физико-химические методы

осаждение,
растворение,
цементация,

сорбция,
экстракция,
электроосаждение,

Методы разделенияхимические методыфизико-химические методыосаждение, растворение, цементация,сорбция, экстракция, электроосаждение, электрорастворение, транспортные реакции,


электрорастворение,
транспортные реакции,
физические методы
термодиффузию,
кристаллизацию,
зонная плавка, ультрацентрифугирование


Слайд 50 химические методы
В их основе лежит применение специфических реагентов,

химические методыВ их основе лежит применение специфических реагентов, которые по-разному взаимодействуют

которые по-разному взаимодействуют с основным и примесными компонентами, позволяя

перевести один из них в газовую или твердую фазы.

В качестве специфических реагентов могут служить минеральные кислоты, щелочи, окислители, комплексообразователи

Слайд 51 Осаждение
Основан на различной растворимости компонентов растворов.
Для отделения

Осаждение Основан на различной растворимости компонентов растворов. Для отделения от

от примесей используют селективные осадители и промывку полученных осадков

на фильтре.

Ag++Cl- = AgCl↓,

Ba2++SO42- = BaSO4↓

Коэффициент разделения для процессов осаждения

β = ПРi/ПРj

отделение скандия от

РЗЭ и тория

ScF3+3NH4F = (NH4)3[ScF6]

растворим


Слайд 52 в качестве осадителей могут применяться чистые металлы, которые

в качестве осадителей могут применяться чистые металлы, которые вытесняют из растворов

вытесняют из растворов более электроположительные металлы.
цементация
например, получение меди

из ее разбавленных р-ров:

CuSO4+Fe = Cu↓+FeSO4

также очищают сульфатные цинковые растворы
от примеси меди и кадмия:

CuSO4+Zn = Cu↓+ZnSO4

CdSO4+Zn = Cd↓+ZnSO4


  • Имя файла: svoystva-elementov-iii-gruppy.pptx
  • Количество просмотров: 109
  • Количество скачиваний: 1
- Предыдущая Имя существительное
Следующая - Письма с фронта