Внутренние переходные металлы представляют собой группу химических элементов, расположенных в двух нижних рядах таблицы Менделеева , чуть ниже основного блока переходных металлов .
Внутренние переходные металлы делятся на две группы:
- Лантаниды , имеющие атомные номера от 57 до 71, и
- Актиниды , атомные номера которых варьируются от 89 до 103.
Давайте подробнее рассмотрим внутренние переходные элементы таблицы Менделеева.
Что такое внутренние переходные металлы? И почему они расположены внизу?
Внутренние переходные металлы составляют группу элементов, находящихся в нижней части таблицы Менделеева.
Эти внутренние переходные металлы являются лишь частью переходных металлов и также имеют свойства, аналогичные переходным металлам. Но они размещены во внутреннем разделе как расширение группы 3.
Поэтому эти металлические элементы называются внутренними переходными металлами.
Почему они помещены в конец таблицы Менделеева?
Если внутренние переходные металлы разместить как продолжение группы 3, то периодическая таблица окажется очень длинной (как показано ниже).
Поэтому, чтобы поместить его на бумагу формата А4, два ряда внутренних переходных металлов размещаются внизу.
Кроме того, эти внутренние переходные элементы имеют валентные электроны на f-орбитали , благодаря чему эти элементы обладают схожими химическими свойствами.
Именно по этим причинам внутренние переходные металлы помещены в конец таблицы Менделеева.
Список внутренних переходных металлов
Список внутренних переходных металлов приведен ниже.
| Атомный номер | Символ | Имя и символ элемента |
| 57 | Там | Лантан |
| 58 | Этот | Церий |
| 59 | Пр | Празеодим |
| 60 | SD | Неодим |
| 61 | ВЕЧЕРА | Прометий |
| 62 | Маленький | Самарий |
| 63 | НАС | европий |
| 64 | Бог | Гадолиний |
| 65 | туберкулез | Тербий |
| 66 | Ди | Диспрозий |
| 67 | Хо | Гольмий |
| 68 | Эм-м-м | Эрбий |
| 69 | ТМ | Тулий |
| 70 | Ыб | Иттербий |
| 71 | Читать | Лютеций |
| 89 | переменный ток | актиний |
| 90 | че | Торий |
| 91 | Пенсильвания | Протактиний |
| 92 | ты | Уран |
| 93 | Нп | Нептуний |
| 94 | Мог | Плутоний |
| 95 | Являюсь | Америций |
| 96 | см | Курий |
| 97 | Б.К. | Берклиум |
| 98 | Видеть | Калифорния |
| 99 | Является | Эйнштейний |
| 100 | ФМ | фермий |
| 101 | Мэриленд | Менделевий |
| 102 | Нет | Нобелий |
| 103 | Л/П | Лоуренс |
Факты о внутренних переходных металлах
Вот несколько интересных фактов о внутренних переходных металлах:
- Существует два типа внутренних переходных металлов: лантаноиды и актиниды. Лантаниды — это 15 элементов с атомными номерами от 57 ( лантан ) до 71 ( лютеций ), а актиноиды — это 15 элементов с атомными номерами от 89 ( актиний ) до 103 ( лоуренсий ).
- Внутренние переходные металлы имеют уникальные электронные конфигурации из-за наличия f-орбиталей. Это приводит к необычным химическим и физическим свойствам, таким как высокие температуры плавления и кипения, образование сложных ионов и парамагнетизм.
- Большинство внутренних переходных металлов радиоактивны, а некоторые из них использовались в ядерных реакторах и оружии.
- Внутренние переходные металлы играют важную роль в технологии и промышленности. Например, неодим и самарий используются для изготовления мощных магнитов [1] , а церий используется в каталитических нейтрализаторах для снижения выбросов транспортных средств. [2]
- Лантаниды также называют «редкоземельными элементами», потому что они относительно редки в земной коре. Однако на самом деле они не редки и встречаются во многих минералах.
- Все актиниды радиоактивны, а некоторые, например уран и плутоний , важны для ядерной энергетики и оружия. Однако они также представляют угрозу для окружающей среды и здоровья из-за своей радиоактивности.
- Внутренние переходные металлы были известны с древних времен и использовались в ювелирных изделиях и украшениях. Однако они не были широко изучены и поняты до 20 века.
Свойства внутренних переходных металлов
Вот некоторые свойства внутренних переходных металлов:
- Электронная конфигурация: внутренние переходные металлы имеют частично заполненные f-орбитали, что придает им уникальные электронные конфигурации и необычные химические и физические свойства.
- Высокие температуры плавления и кипения. Внутренние переходные металлы имеют высокие температуры плавления и кипения из-за прочной металлической связи, возникающей в результате присутствия неспаренных электронов на f-орбиталях.
- Парамагнетизм: внутренние переходные металлы являются парамагнитными, то есть они притягиваются к магнитному полю из-за присутствия неспаренных электронов на f-орбиталях.
- Образование сложных ионов. Внутренние переходные металлы могут образовывать сложные ионы из-за наличия пустых f-орбиталей, которые могут размещать электроны от других атомов или молекул.
- Радиоактивность. Многие внутренние переходные металлы радиоактивны из-за присутствия нестабильных изотопов в их ядрах.
- Степени окисления. Внутренние переходные металлы проявляют ряд состояний окисления, включая высокие степени окисления, из-за наличия нескольких валентных электронов на f-орбиталях.
- Сходные химические свойства: Лантаниды и актиниды имеют схожие химические свойства, поэтому их трудно отделить друг от друга.
- Металлический блеск: внутренние переходные металлы обычно блестящие и имеют металлический блеск из-за их высокой светоотражательной способности.
Использование внутренних переходных металлов
Внутренние переходные металлы имеют широкий спектр применения благодаря своим уникальным свойствам. Некоторые из применений внутренних переходных металлов:
- Ядерная энергия. Многие внутренние переходные металлы, особенно актиниды, такие как уран, используются в качестве топлива для ядерных реакторов и оружия.
- Магниты: Лантаниды, такие как неодим, самарий и гадолиний , используются для изготовления мощных магнитов для различных применений, включая жесткие диски компьютеров, ветряные турбины и аппараты МРТ.
- Освещение: Лантаниды, такие как европий и тербий, используются для изготовления люминофоров для флуоресцентного и светодиодного освещения. [3]
- Катализ: Лантаниды, такие как церий, используются в качестве катализаторов во многих промышленных процессах, включая нефтепереработку и борьбу с загрязнением.
- Производство стекла: лантаноиды, такие как эрбий и иттербий , используются для окраски стекла, а церий — для полировки стекла.
- Медицинская визуализация: Лантаниды, такие как гадолиний и тербий, используются в контрастных веществах для МРТ. [4]
- Электроника: Лантаниды, такие как диспрозий и тербий, используются в электронных устройствах, таких как микроволновые фильтры и ЖК-экраны.
- Оборона: Внутренние переходные металлы используются в оборонных технологиях, включая ядерное оружие и бронебойные боеприпасы.
Краткое содержание
Внутренние переходные металлы представляют собой группу химических элементов, расположенных в двух нижних рядах таблицы Менделеева, чуть ниже основного блока переходных металлов.
Они разделены на две группы: лантаноиды и актиниды, атомные номера которых варьируются от 57 до 71 и от 89 до 103 соответственно.
Внутренние переходные металлы находятся внизу периодической таблицы, поскольку их валентные электроны находятся на f-орбитали, которая имеет аналогичные химические свойства.
Внутренние переходные металлы имеют высокие температуры плавления и кипения, образование сложных ионов и парамагнетизм. Они также демонстрируют ряд степеней окисления, включая высокие степени окисления, из-за наличия нескольких валентных электронов на f-орбиталях.