14-3镧系和锕系元素概述（课件）- 《无机化学第4版》同步教学（高教版）

第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 第三节 镧系和锕系元素概述 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 14.3 镧系和锕系元素概述 原子序数 名称 符号 原子序数 名称 符号 57 镧 La 64 钆 Gd 58 铈 Ce 65 铽 Tb 59 镨 Pr 66 镝 Dy 60 钕 Nd 67 钬 Ho 61 钷 Pm 68 饵 Er 62 钐 Sm 69 铥 Tm 63 铕 Eu 70 镱 Yb 镧系元素简写为Ln 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 14.3.1价层电子构型和氧化数 符号 价层电子构型 氧化数 符号 价层电子构型 氧化数 La 5d16s2 +3 Gd 4f75d16s2 +3 Ce 4f15d16s2 +3、+4 Tb 4f96s2 +3、+4 Pr 4f36s2 +3、+4 Dy 4f106s2 +3、+4 Nd 4f46s2 +3 Ho 4f116s2 +3 Pm 4f56s2 +3 Er 4f126s2 +3 Sm 4f66s2 +2、+3 Tm 4f136s2 +2、+3 Eu 4f76s2 +2、+3 Yb 4f146s2 +2、+3 镧系元素的电子层结构最外层和次外层基本相同，只是4f上电子数不同，因而性质十分相似 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 氧化数的变化分为两个周期 La→Gd、Gd→Lu 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 14.3.2原子半径、离子半径和镧系收缩 符号 原子半径pm Ln3+半径pm 符号 原子半径pm Ln3+半径pm La 183 103.2 Gd 180.4 93.8 Ce 181.8 102 Tb 178 92.3 Pr 182.4 99 Dy 178.1 91.2 Nd 181.4 98.3 Ho 176.2 90.1 Pm 183.4 97 Er 176.1 89.0 Sm 180.4 95.8 Tm 177.3 88 Eu 208.4 94.7 Yb 193.3 86.8 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 210 200 190 180 170 原子半径/pm 原子序数 Eu Yb 镧系收缩导致五、六周期同族元素(ⅢB后)性质极为相似(如Zr和Hf、Nb和Ta、Mo和W),分离困难。 镧系收缩——原子半径(总趋势)随原子序数的增加而缓慢减小的现象 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 210 200 190 180 170 原子半径/pm 原子序数 Eu Yb 双峰效应——原子半径在Eu、Yb处出现 　　　　　　骤升的现象。 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) Lu 熔点/℃ Eu Yb 双峰效应——熔点在Eu、Yb处出现 　　　　　　骤降的现象。 1750 1550 1350 1150 950 750 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) Lu ∑(I1+I2+I3)/(kJ·mol-1) 双峰效应——第一、二、三电离能在 　　　　　Eu、Yb处出现骤升的现象。 4200 4000 3800 3600 3400 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) Ln3+半径/pm 离子半径 105 100 95 90 85 80 75 离子半径随原子序数的增加而缓慢减小 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 14.3.3金属活泼性 符号 ∑I(I1+I2+I3) (kJ·mol-1) 符号 ∑I(I1+I2+I3) (kJ·mol-1) La 3455.4 Gd 3752 Ce 3524 Tb 3786 Pr 3627 Dy 3898 Nd 3694 Ho 3920 Pm 3738 Er 3930 Sm 3871 Tm 4043.7 Eu 4032 Yb 4193.4 第十四章 过渡元素(二) 第十四章 过渡元素(二) 均为活泼金属，仅次于碱金属， 与镁接近。 在不太高的