тану є оксид лантану, La2O3, білий аморфний порошок, розчинний у кислотах. Взаємодіючи з CO2 переходить в карбонат.
4La + 3O2 2La2O3
Іншим не розчинним у воді з'єднанням лантану є гідроксид лантану (III) - неорганічне сполука з формулою La (OH) 3, білі кристали або аморфна речовина. Утворюється при взаємодії лантану з водою, солей лантану з розчинами лугів.
La + 6H2O 2La (OH) 3 + 3H2 (NO3) 3 + 3NaOH La (OH) 3 + 3NaNO3
Встановлено, що нітрат лантану з нітратом азотнокислої солі тетраметиламонію утворює комплексну подвійну сіль, яка була виділена і кількісно проаналізована на содерженіе лантану і нітрат іона. Результати хімічного аналізу отриманого комплексу підтвердили його склад. Порівняння штріхрентгенограмм вихідних гексагідрату нітрату лантану, нітрату тетраметиламонію і виділеного комплексу свідчать про індивідуальність останнього. В отриманих для комплексу La (NO3) 3? 3 {[(CH3) 4N]? NO3} ІЧ-спектрах спостерігаються смуги поглинання координованої нітратогруппи, см - 1:? 1 (А1)=1 300; ? 2 (А1)=1 048; ? 3 (А1)=740; ? 4 (В2)=+1495; ? 5 (В1)=835. Чисельне значення ?? =195см - 1 вказує на те, що у виділеному комплексі зв'язок нітратогруппи з лантаном міцніше, ніж в кристалогідраті нітрату лантану.
Є дані про синтез нових ацетамідних комплексних сполук иодидов лантану, гадолінію і ербію складу LаI3 4AA 4H2O (Lа=La, Gd, Er; AA=CH3CONH2). Отримані комплексні сполуки охарактеризовані даними хімічного аналізу, ІЧ-спектроскопії та вивчені методом РСА.
5. Особливості властивостей елементів ІІІБ-групи в порівнянні з іншими елементами d-блоку
, La, Ас - сріблясто-білі метали, Sc має жовтуватий відтінок. Метали Sc і Y не змінюються на повітрі, a La і Ас швидко тьмяніють, покриваючись плівкою гідроксиду. Лантан пірофорен, відокремлені в результаті тертя або удару частки металу самі загоряються на повітрі. Деякі властивості Sc, Y, La і Ас вказані в табл.3.
Таблиця 3. Деякі властивості елементів підгрупи скандію
МеталлТ. пл., ° СТ. кип., ° Сr, г/см3Стандартний електродний потенціал j °, ВSc153927003,02-2.08(Sc3+/Sc)Y152633404,47-2.37(Y3+/Y)La92034706,16-2.52(La3+/La)Ac1050330010,1-2.6(Ac3+/Ac)
Sc, Y, La, Ac - перші d-елементи у відповідних періодах періодичної системи. Будова зовнішніх електронних оболонок їх атомів (nl) d1ns2, тоді як елементи головної підгрупи (IIIА) мають конфігурацію зовнішнього шару ns2np1. Тому властивості простих речовин підгруп IIIA і ІІІБ сильно розрізняються. Разом з тим іони Al3 + (група IIIA) і Sc3 +, Y3 + La3 + Ас3 + (група ІІІБ) є аналогами, оскільки всі вони мають електронну конфігурацію атомів благородних газів. Навпаки, іони Ga3 +, In3 +, Tl3 + (група IIIA), у яких зовнішній електронний шар містить 10d-електронів, не є аналогами Sc3 + Y3 +, La3 +, Ac3 + (див. Розд. Підгрупа IIIA (бор, алюміній, галій, індій, талій) lt; javascript: parent.reDisplay ( 4.1.3.3 , 1,0) gt;).
Ця закономірність обумовлює своєрідне зміна властивостей з'єднань елементів третього підгрупи періодичної системи: залежність властивостей від порядкового номера елемента є плавною в ряду B-Al-Sc-Y-La, а в підгрупі IIIA вона зазнає різка зміна при переході від Al до Ga (мал.).
Рис. Зміна стандартних ентальпій утворення хлоридів елементів в межах III групи
Розглянуті елементи є дуже активними металами, за багатьма властивостями нагадують магній і кальцій.
Актиній - радіоактивний елемент, найбільш довгоживучий його ізотоп 227Ac має період напіврозпаду 21,77 року.
Властивості оксидів Е2O3 і гідроксидів Е (ОН) 3 елементів підгрупи ІІІБ закономірно змінюються при переході від Sc до Ас. Гідроксид Sс (ОН) 3 - слабка основа з ознаками амфотерности, а La (ОН) 3 - неамфотерний гідроксид, сильне підставу, що нагадує Са (ОН) 2. Подібно СаО, оксид лантану швидко реагує з водою, виділяючи значну кількість теплоти:
СаО (к) + H2O (ж)=Са (ОН) 2 (к); DH °=- 58кДж
, 5La2O3 (к) + 1,5H2O (ж)=Lа (ОН) 3 (к); DH °=- 77кДж
Розглянуті метали витісняють водень з кислот. При розчиненні скандію в разб. HNO3 утворюється NH4NO3:
Sc + 30HNO3 ® 8Sc (NO3) 3 + 3NH4NO3 + 9Н2O
При нагріванні метали підгрупи ІІІБ реагують з киснем, утворюючи Е2O3, з азотом, даючи ЕN, і з багатьма іншими речовинами.
Sc, Y і La схильні до комплексоутворення, причому в межах підгрупи координаційні числа елементів зростають: якщо для Sc типово к. Ч. 6, то у Y і La воно досягає 8 і 9. Солі цих елементів ЕF3, Е2 (SO4) 3, Е2 (СO3) 3, Е (NO3) 3 утворюють з відповідними солями лужних металів комплексні сполуки виду Mn + [ЕFn + 3] (n=1, 2, ...
