16.4. Применение

Цинк и кадмий находят широкое применение в производстве ряда важных сплавов (латунь, томпак, нейзильбер, подшипниковые сплавы), для защиты металлов от коррозии. Ртуть используется как катод при электрохимическом получении щелочей и хлора, в амальгамной металлургии для получения ряда металлов (таллия, галлия, индия, свинца и др.) и сплавов тугоплавких металлов, для изготовления ламп дневного света, ртутных манометров и термометров.

Соединения цинка и его аналогов применяются в производстве минеральных красок (ЭS и ZnO), в медицине (HgCl₂, Hg₂Cl₂, HgI₂, Hg₂I₂, HgO, Hg(NO₃)₂, ZnO, ZnCl₂, ZnSO₄), фотографии (галогениды кадмия), в производстве пергамента (ZnCl₂).

Раздел III. Лантаноиды и актиноиды (f-элементы)

17. Лантаноиды

В семейство лантаноидов (f-элементов 6 периода) входят: церий (Се), празеодим (Pr), неодим (Nd), прометий (Pm), самарий (Sm), европий (Eu), гадолиний (Gd), тербий (Tb), диспрозий (Dy), гольмий (Но), эрбий (Er), тулий (Tm), иттербий (Yb), лютеций (Lu).

17.1. Характеристика элементов

Строение атомов. Атомы элементов подгруппы на внешнем (шестом) электронном слое содержат 2 s-электрона; на пятом электронном слое – 2 s- и 6 р-электронов (в атомах гадолиния и лютеция еще и по 1 d-электрону); на четвертом энергетическом уровне атомы лантаноидов содержат от 2 до 14 f-электронов (Се – 2, Pr – 3, Nd – 4, Pm – 5, Sm – 6, Eu и Gd – по 7, Tb – 9, Dy – 10, Но – 11, Er – 12, Tm – 13, Yb и Lu – по 14).

Изменение некоторых свойств элементов (радиусов атомов и ионов, энергий ионизации, электроотрицательностей, сродства к электрону) с увеличением порядкового номера приведено в табл. 17.1.

Таблица 17.1

Некоторые свойства элементов-лантаноидов

Свойства Элементы	Радиус атома, нм	Радиус иона Э3+, нм	Энергия ионизации I, эВ	Сродство к электрону, эВ	Электроотрицательность:
					Относительная по Полингу	Относительная по Оллреду	Абсолютная, эВ
Се	0,182	0,101	5,5	–	1,12	1,06	≤3,0
Pr	0,183	0,099	5,42	–	1,13	1,07	≤3,0
Nd	0,182	0,098	5,49	–	1,14	1,07	≤3,0
Pm	–	0,097	5,55	–	–	1,07	≤3,0
Sm	0,180	0,096	5,63	–	1,17	1,07	≤3,1
Eu	0,204	0,095	5,66	–	–	1,01	≤3,1
Gd	0,180	0,094	6,16	–	1,20	1,11	≤3,3
Tb	0,178	0,092	5,85	–	–	1,10	≤3,2
Dy	0,177	0,091	5,93	–	1,22	1,10	–
Но	0,177	0,090	6,02	–	1,23	1,10	≤3,3
Er	0,176	0,089	6,10	–	1,24	1,11	≤3,3
Tm	0,175	0,088	6,18	–	1,25	1,11	≤3,4
Yb	0,194	0,087	6,25	–	–	1,06	≤3,5
Lu	0,175	0,086	5,43	–	1,27	1,14	≤3,0

Степени окисления. Все элементы семейства в соединениях проявляют степень окисления +3; кроме того, для самария, европия, тулия и иттербия характерна степень окисления +2, а для церия, празеодима, тербия, диспрозия – степень окисления +4.

Распространенность в природе. Содержание элементов в земной коре приведено в табл. 17.2.

Таблица 17.2