Файл: Занятие по химии iiiй группы элементов Заключение.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 69

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Во влажном воздухе быстро превращается в основный карбонат лантана:

4La + 3O2 → 2La2O3

Происхождение названия

В природе найдено 3 изотопа актиния: 225Ac, 227Ac, 228Ac.

2Ac + 6H2O = 2Ac(OH)3 ↓ + 3H2↑

Разбавленными кислотами:

2Ac + 6HCl = 2AcCl3 + 3H2↑

Атомный радиус актиния ненамного превышает атомный радиус лантана и составляет 1,88 Å.

Получение. Получение актиния из урановых руд нецелесообразно ввиду малого его в них содержания, а также большого сходства с присутствующими там редкоземельными элементами.

Выделение и очистка актиния от радия, тория и дочерних продуктов распада проводятся методами экстракции и ионного обмена.

Металлический актиний получают восстановлением трифторида актиния парами лития:

AcF3 + 3Li → 3LiF + Ac (1300-1350 °C, в атмосфере Ar)

Изотопы. Основная статья: Изотопы актиния

Хромит иттрия — материал для лучших высокотемпературных нагревателей сопротивления, способных эксплуатироваться в окислительной среде (воздух, кислород).

отношениях подходит для аэрокосмической техники, превосходя в этом отношении лучшие сплавы из известных человечеству на основе титана, и ряд композиционных материалов (в том числе ряд материалов на основе нитей углерода и бора).

Оксид скандия (температура плавления 2450 °C) имел важнейшую роль в производстве супер-ЭВМ: ферриты с малой индукцией при использовании в устройствах хранения информации позволяют увеличить скорость обмена данными в несколько раз из-за снижения остаточной индукции с 2—3 кГаусс до 0,8—1 кГаусс.

Порядка 80 кг скандия (в составе Sc2O3) в год используется для производства осветительных элементов высокой интенсивности. Иодид скандия добавляется в ртутно-газовые лампы, производящие очень правдоподобные источники искусственного света, близкого к солнечному, которые обеспечивают хорошую цветопередачу при съёмке на телекамеру.

Радиоактивный изотоп 46Sc (период полураспада 83,83 сут) используется в качестве «метки» в нефтеперерабатывающей промышленности, для контроля металлургических процессов и радиотерапии раковых опухолей.

Изотоп скандий-47 (период полураспада 3,35 сут) является одним из лучших источников позитронов.

В атомной промышленности с успехом применяется гидрид и дейтерид скандия — прекрасные замедлители нейтронов и мишень (бустер) в мощных и компактных нейтронных генераторах.

Диборид скандия (температура плавления 2250 °C) применяется в качестве компонента жаропрочных сплавов, а также как материал катодов электронных приборов. В атомной промышленности находит применение бериллид скандия в качестве отражателя нейтронов, и, в частности, этот материал, равно как и бериллид иттрия, предложен в качестве отражателя нейтронов в конструкции атомной бомбы.

Важную роль оксид скандия может сыграть в медицине (высококачественные зубные протезы).

Скандий используется в устройствах высокотемпературной сверхпроводимости, производстве лазерных материалов (ГСГГ). Галлий-скандий-гадолиниевый гранат (ГСГГ) при легировании его ионами хрома и неодима позволил получить 4,5 % КПД и рекордные параметры в частотном режиме генерации сверхкоротких импульсов, что создаёт весьма оптимистичные предпосылки для создания сверхмощных лазерных систем для получения термоядерных микровзрывов уже на основе чистого дейтерия (инерциальный синтез) уже в самом ближайшем будущем. Так, например, ожидается, что в ближайшие 10—13 лет лазерные материалы на основе ГСГГ и боратов скандия займут ведущую роль в разработке и оснащении лазерными системами активной обороны для самолётов и вертолётов в развитых странах, и параллельно с этим развитие крупной термоядерной энергетики с привлечением гелия-3, в смесях с гелием-3 лазерный термоядерный микровзрыв уже получен.


Оксид скандия в сплаве с оксидом гольмия используется в производстве фотопреобразователей на основе кремния в качестве покрытия. Это покрытие имеет широкую область прозрачности (400—930 нм), и снижает спектральный коэффициент отражения света от кремния до 1—4 %, и при его применении у такого модифицированного фотоэлемента увеличивается ток короткого замыкания на 35—70 %, что, в свою очередь, позволяет увеличить выходную мощность фотопреобразователей в 1,4 раза.

Хромит скандия используется как один из лучших и наиболее долговечных материалов для изготовления электродов МГД-генераторов, к основной керамической массе добавляют предварительно окисленный хром и спекают, что придаёт материалу повышенную прочность и электропроводность. Наряду с диоксидом циркония как электродным материалом для МГД-генераторов, хромит скандия обладает более высокой стойкостью к эрозии соединениями цезия (используемого в качестве плазмообразующей добавки).

Скандий широко применяется для производства многослойных рентгеновских зеркал (композиции: скандий-вольфрам, скандий-хром, скандий-молибден). Теллурид скандия очень перспективный материал для производства термоэлементов (высокая термо-э.д.с, 255 мкВ/К и малая плотность и высокая прочность).

В последние годы значительный интерес для авиакосмической и атомной техники приобрели тугоплавкие сплавы (интерметаллические соединения) скандия с рением (температура плавления до 2575 °C), рутением (температура плавления до 1840 °C), железом (температура плавления до 1600 °C), (жаропрочность, умеренная плотность и др).

Важную роль в качестве огнеупорного материала специального назначения оксид скандия (температура плавления 2450 °C) играет в производстве сталеразливочных стаканов для разливки высоколегированных сталей, по стойкости в потоке жидкого металла оксид скандия превосходит все известные и применяемые материалы (так, например, наиболее устойчивый оксид иттрия уступает в 8,5 раза оксиду скандия) и в этой области, можно сказать, незаменим. Его широкому применению препятствует лишь весьма высокая цена, и в известной степени альтернативным решением в этой области является применение скандатов иттрия, армированных нитевидными кристаллами оксида алюминия для увеличения прочности), а также применение танталата скандия.



Важную роль играет оксид скандия для производства фианитов, где он является самым лучшим стабилизатором.

Борат скандия, равно как и борат иттрия, применяется в радиоэлектронной промышленности в качестве матрицы для люминофоров.

Скандий не играет никакой биологической роли.

Соединения скандия

  • Ацетат скандия (Sc(CH3COO)3)

  • Ацетилацетонат скандия (Sc(C5H7O2)3)

  • Бромид скандия (ScBr3)

  • Гидроксид скандия (Sc(OH)3)

  • Диборид скандия (ScB2)

  • Йодид скандия (ScI3)

  • Карбонат скандия (Sc2(CO3)3)

  • Нитрат скандия (Sc(NO3)3)

  • Нитрид скандия (ScN)

  • Оксалат скандия(Sc2(C2O4)3)

  • Оксихинолят скандия ([Sc(C9H6NO)3C9H6OH])

  • Оксид скандия (Sc2O3)

  • Селенид скандия (Sc2Se3)

  • Сульфат скандия (Sc2(SO4)3)

  • Сульфид скандия (Sc2S3)

  • Фосфат скандия (ScPO4)

  • Фосфид скандия (ScP)

  • Фторид скандия (III) (ScF3)

  • Хлорид скандия (ScCl3)





Заключение

Элементы группы III также известны как группа скандия, в которую входят скандий (Sc), иттрий (Y) и лантаниды. Они расположены в третьем столбце таблицы Менделеева и обладают схожими свойствами.

Скандий — металл серебристо-белого цвета, относительно мягкий и малоплотный. Он используется в аэрокосмической промышленности, например, при производстве легких сплавов для деталей самолетов и ракет.

Иттрий — металл серебристо-белого цвета, относительно мягкий и малоплотный. Он используется в производстве люминофоров для телевизионных трубок, а также в производстве сверхпроводников, лазеров и других электронных компонентов.

Лантаноиды представляют собой серию из 15 металлических элементов, следующих за иттрием в периодической таблице. Они также известны как редкоземельные элементы, потому что они относительно редко встречаются в земной коре. Они имеют множество применений, в том числе в производстве магнитов, катализаторов и систем освещения.

Элементы III группы. Квитанция. Всего в курсовой работе, подготовленной на тему физико-химических свойств обычных веществ, использовано и изучено более 15 литературных источников, учебных пособий и интернет-ресурсов.


Получены важные сведения об элементах III группы. Реакции, в которые вступают эти элементы, изучались и проводились в лаборатории.

Список информационных источников

1. Батаева, Е. В. Задачи и упражнения по общей химии / Е.В. Батаева, А.А. Буданова. - М.: Academia, 2012. - 160 c.
2. Габриелян, О. С. Практикум по общей, неорганической и органической химии / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов, Н.М. Дорофеева. - М.: Академия, 2011. - 256 c.
3. Глинка, Н. Л. Общая химия. Задачи и упражнения. Учебно-практическое пособие / Н.Л. Глинка. - М.: Юрайт, 2016. - 238 c.
4. Глинка, Н. Л. Общая химия. Задачи и упражнения. Учебное пособие / Н.Л. Глинка. - М.: Химия, 1983. - 264 c.
5. Глинка, Н. Л. Общая химия. Учебник и учебно-практическое пособие (комплект из 2 книг) / Н.Л. Глинка. - М.: Юрайт, 2013. - 226 c.
6. Елфимов, В. И. Основы общей химии. Учебное пособие / В.И. Елфимов. - М.: ИНФРА-М, 2015. - 256 c.
7. Зайцев, О. С. Химия. Учебник / О.С. Зайцев. - М.: Юрайт, 2015. - 470 c.
8. Князев, Д. А. Неорганическая химия (комплект из 2 книг) / Д.А. Князев, С.Н. Смарыгин, Н.Л. Багнавец. - М.: Юрайт, 2012. - 259 c.
9. Князев, Д. А. Неорганическая химия / Д.А. Князев, С.Н. Смарыгин. - М.: Дрофа, 2005. - 592 c.
10. Крючкова-Чернобельская, Г. М. Неорганическая химия / Г.М. Крючкова-Чернобельская. - М.: Медицина, 1980. - 384 c.
11. Лидин, Ростислав Александрович Задачи по общей и неорганической химии / Лидин Ростислав Александрович. - М.: Владос, 2004. - 827 c.
12. Общая и неорганическая химия. В 2 томах. Том 2. Химические свойства неорганических веществ. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2006. - 544 c.

1.https://studfile.net/preview/5606819/

2. https://studfile.net/preview/4200225/page:3/

3. https://pandia.ru/text/81/485/81568.php

4.https://studref.com/472422/matematika_himiya_fizik/elementy_podgruppy_svoystva

5.https://studbooks.net/2268219/matematika_himiya_fizika/elementy_iiib_gruppy_podgruppa_skandiya

6. https://znanio.ru/media/lektsiya-po-teme-obschaya-harakteristika-elementov-iii-a-gruppy-2549303

7. https://otherreferats.allbest.ru/chemistry/00654880_0.html

8. https://natalibrilenova.ru/tretya-gruppa-periodicheskoj-sistemyi-v-himii/