stringtranslate.com

Группа 3 элемент

Группа 3 — первая группа переходных металлов в периодической таблице . Эта группа тесно связана с редкоземельными элементами . Она содержит четыре элемента: скандий (Sc), иттрий (Y), лютеций (Lu) и лоуренсий (Lr). Группа также называется группой скандия или семейством скандия по имени ее самого легкого члена.

Химия элементов группы 3 типична для ранних переходных металлов: все они по существу имеют только групповую степень окисления +3 в качестве основной, и, как и предыдущие металлы главной группы, довольно электроположительны и имеют менее богатую координационную химию. Из-за эффектов лантаноидного сжатия иттрий и лютеций очень похожи по свойствам. Иттрий и лютеций по существу имеют химию тяжелых лантаноидов , но скандий показывает несколько различий из-за своего малого размера. Это похожая картина с таковыми для ранних групп переходных металлов, где самый легкий элемент отличается от очень похожих следующих двух.

Все элементы группы 3 — довольно мягкие, серебристо-белые металлы, хотя их твердость увеличивается с атомным номером. Они быстро тускнеют на воздухе и реагируют с водой, хотя их реакционная способность маскируется образованием оксидного слоя. Первые три из них встречаются в природе, и особенно иттрий и лютеций почти всегда связаны с лантаноидами из -за их схожей химии. Лоуренсий сильно радиоактивен : он не встречается в природе и должен быть получен искусственным синтезом, но его наблюдаемые и теоретически предсказанные свойства согласуются с тем, что он является более тяжелым гомологом лютеция. Ни один из элементов группы 3 не играет никакой биологической роли.

Исторически, иногда лантан (La) и актиний (Ac) включались в группу вместо лютеция и лоуренсия, потому что электронные конфигурации многих редкоземельных элементов изначально были измерены неправильно. Эта версия группы 3 до сих пор часто встречается в учебниках, но большинство авторов, фокусирующихся на этой теме, выступают против нее. Некоторые авторы пытаются найти компромисс между двумя форматами, оставляя пробелы под иттрием пустыми, но это противоречит квантовой механике , поскольку приводит к f-блоку шириной 15 элементов, а не 14 (максимальная занятость f-подоболочки).

Состав

Группа 3: Sc, Y, Lu, LrПравильный
Группа 3: Sc, Y, La, AcНеправильно

Физические, химические и электронные доказательства убедительно показывают, что правильными элементами в группе 3 являются скандий, иттрий, лютеций и лоуренсий: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] это классификация, принятая большинством химиков и физиков, которые рассматривали этот вопрос. [2] Она была поддержана ИЮПАК в отчете 1988 года [3] и подтверждена в 2021 году. [8] Однако во многих учебниках группа 3 указана как содержащая скандий, иттрий, лантан и актиний, формат, основанный на исторически неверно измеренных электронных конфигурациях: [4] Лев Ландау и Евгений Лифшиц уже считали ее «неправильной» в 1948 году, [5] но этот вопрос был вынесен на широкое обсуждение только в 1982 году Уильямом Б. Йенсеном . [4]

Пробелы под иттрием иногда оставляют пустыми в качестве третьего варианта, но в литературе существует путаница относительно того, подразумевает ли этот формат, что группа 3 содержит только скандий и иттрий, или же она также содержит все лантаноиды и актиниды; [8] [9] [10] [11] [12] в любом случае этот формат противоречит квантовой физике, создавая f-блок шириной 15 элементов, когда в f-подоболочке может поместиться только 14 электронов. [8] Хотя в отчете ИЮПАК за 2021 год отмечалось, что f-блоки шириной 15 элементов поддерживаются некоторыми специалистами в специализированной ветви релятивистской квантовой механики, сосредоточенной на свойствах сверхтяжелых элементов , мнение проекта состояло в том, что такие зависящие от интересов опасения не должны иметь никакого отношения к тому, как периодическая таблица представляется «общему химическому и научному сообществу». [8] Фактически, релятивистские квантово-механические расчеты соединений Lu и Lr не обнаружили валентных f-орбиталей ни в одном из элементов. [13] Другие авторы, сосредоточившиеся на сверхтяжелых элементах, с тех пор пояснили, что «15-я запись f-блока представляет собой первый слот d-блока, который остается вакантным, чтобы указать место вставок f-блока», что означало бы, что эта форма все еще имеет Lu и Lr (15-я запись, о которой идет речь) как элементы d-блока под Sc и Y. [14] Действительно, когда публикации IUPAC расширяют таблицу до 32 столбцов, они ясно дают это понять и помещают Lu и Lr под Y. [15] [16]

Как отмечено в отчете ИЮПАК 2021 года, Sc-Y-Lu-Lr является единственной формой, которая одновременно позволяет сохранить последовательность атомных номеров, избежать разделения d-блока на «две крайне неравномерные части» и придает блокам правильную ширину, требуемую квантовой механикой (2, 6, 10 и 14). [8] Хотя аргументы в пользу Sc-Y-La-Ac все еще можно найти в литературе, многие авторы считают их логически непоследовательными. [4] [2] Например, утверждалось, что лантан и актиний не могут быть элементами f-блока, поскольку их атомы не начали заполнять f-подоболочки. [17] Но то же самое относится и к торию, который никогда не оспаривался как элемент f-блока, [8] [4] и этот аргумент упускает из виду проблему с другой стороны: что f-оболочки полностью заполняются у иттербия и нобелия (соответствуя форме Sc-Y-Lu-Lr), а не у лютеция и лоуренсия (как в Sc-Y-La-Ac). [18] Лантан, актиний и торий являются просто примерами исключений из правила Маделунга ; эти исключения не только представляют меньшинство элементов (только 20 из 118), [18] но они также никогда не рассматривались как имеющие отношение к позиционированию любых других элементов в периодической таблице. В газообразных атомах d-оболочки завершают свое заполнение в меди (3d 10 4s 1 ), палладии (4d 10 5s 0 ) и золоте (5d 10 6s 1 ), но химики общепризнанно считают, что эти конфигурации являются исключительными и что d-блок действительно заканчивается в соответствии с правилом Маделунга в цинке (3d 10 4s 2 ), кадмии (4d 10 5s 2 ) и ртути (5d 10 6s 2 ). [9] Важным фактом для размещения является то, что лантан и актиний (как и торий) имеют валентные f-орбитали, которые могут быть заняты в химических средах, тогда как лютеций и лоуренсий этого не делают: [6] [19] их f-оболочки находятся в ядре и не могут быть использованы для химических реакций. [20] [21] Таким образом, связь между иттрием и лантаном является лишь вторичной связью между элементами с одинаковым числом валентных электронов, но разными типами валентных орбиталей, например, между хромом и ураном; тогда как связь между иттрием и лютецием является первичной, разделяющей как число валентных электронов, так и тип валентной орбитали. [19]

История

Открытие элементов 3-й группы неразрывно связано с открытием редкоземельных элементов , с которыми они повсеместно ассоциируются в природе. В 1787 году шведский химик Карл Аксель Аррениус нашел тяжелую черную породу недалеко от шведской деревни Иттербю , Швеция (часть Стокгольмского архипелага ). [22] Думая, что это неизвестный минерал, содержащий недавно открытый элемент вольфрам , [23] он назвал его иттербитом . [a] Финский ученый Йохан Гадолин идентифицировал новый оксид или « землю » в образце Аррениуса в 1789 году и опубликовал свой завершенный анализ в 1794 году; [24] в 1797 году новый оксид был назван иттрием . [25] В течение десятилетий после того, как французский ученый Антуан Лавуазье разработал первое современное определение химических элементов , считалось, что земли могут быть сведены к их элементам, а это означает, что открытие новой земли было эквивалентно открытию элемента внутри, которым в этом случае был бы иттрий . [b] До начала 1920-х годов для элемента использовался химический символ «Yt», после чего в обиход вошло «Y». [26] Металлический иттрий, хотя и нечистый, был впервые получен в 1828 году, когда Фридрих Вёлер нагрел безводный хлорид иттрия (III) с калием , чтобы образовать металлический иттрий и хлорид калия . [27] [28] Фактически, иттрий Гадолина оказался смесью многих оксидов металлов, что положило начало истории открытия редкоземельных элементов. [25]

В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев опубликовал свою периодическую таблицу, в которой было пустое место для элемента выше иттрия. [29] Менделеев сделал несколько предсказаний относительно этого гипотетического элемента, который он назвал экабором . К тому времени иттрий Гадолина уже был разделен несколько раз; сначала шведским химиком Карлом Густавом Мосандером , который в 1843 году разделил еще две земли, которые он назвал тербией и эрбией (разделив название Иттерби так же, как был разделен иттрий); а затем в 1878 году швейцарский химик Жан Шарль Галиссар де Мариньяк разделил сами тербий и эрбий на большее количество земель. Среди них был иттербий (компонент старого эрбия), [22] который шведский химик Ларс Фредрик Нильсон успешно разделил в 1879 году, чтобы открыть еще один новый элемент. [30] [31] Он назвал его скандием, от латинского Scandia, что означает «Скандинавия». Нильсон, по-видимому, не знал о предсказании Менделеева, но Пер Теодор Клеве узнал о соответствии и уведомил Менделеева. Химические эксперименты со скандием доказали, что предположения Менделеева были верны; вместе с открытием и характеристикой галлия и германия это доказало правильность всей периодической таблицы и периодического закона . [32] Металлический скандий был впервые получен в 1937 году электролизом эвтектической смеси при 700–800 °C хлоридов калия , лития и скандия . [33] Скандий существует в тех же рудах, из которых был открыт иттрий, но встречается гораздо реже и, вероятно, по этой причине ускользнул от открытия. [25]

Оставшийся компонент иттербия Мариньяка также оказался композитом. В 1907 году французский ученый Жорж Урбен [34] , австрийский минералог барон Карл Ауэр фон Вельсбах и американский химик Чарльз Джеймс [35] независимо друг от друга открыли новый элемент в составе иттербия. Вельсбах предложил название кассиопей для своего нового элемента (в честь Кассиопеи ), тогда как Урбен выбрал название лютеций (от латинского Lutetia, в честь Парижа). Спор о приоритете открытия задокументирован в двух статьях, в которых Урбен и фон Вельсбах обвиняют друг друга в публикации результатов, на которые повлияли опубликованные исследования друг друга. [36] [37] В 1909 году Комиссия по атомной массе, которая отвечала за присвоение названий новым элементам, предоставила приоритет Урбену и приняла его имена в качестве официальных. Очевидной проблемой с этим решением было то, что Урбен был одним из четырех членов комиссии. [38] В 1949 году написание элемента 71 было изменено на лютеций. [39] [40] Более поздние работы, связанные с попытками Урбена дополнительно разделить его лютеций, однако, показали, что он содержал только следы нового элемента 71, и что только кассиопей фон Вельсбаха был чистым элементом 71. По этой причине многие немецкие ученые продолжали использовать название кассиопей для элемента до 1950-х годов. По иронии судьбы, Чарльз Джеймс, который скромно держался в стороне от спора о приоритете, работал в гораздо больших масштабах, чем другие, и, несомненно, обладал крупнейшим запасом лютеция в то время. [41] Лютеций был последним из стабильных редкоземельных элементов, который был открыт. Более столетия исследований разделили исходный иттрий Гадолина на иттрий, скандий, лютеций и семь других новых элементов. [22]

Лоуренсий — единственный элемент группы, который не встречается в природе. Вероятно, он был впервые синтезирован Альбертом Гиорсо и его командой 14 февраля 1961 года в Радиационной лаборатории Лоуренса (теперь Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли ) Калифорнийского университета в Беркли, Калифорния , США . Первые атомы лоуренсия были получены путем бомбардировки трехмиллиграммовой мишени, состоящей из трех изотопов элемента калифорния , ядрами бора -10 и бора-11 из линейного ускорителя тяжелых ионов (HILAC). [42] Первоначально сообщалось о нуклиде 257 103. Команда Калифорнийского университета предложила название лоуренсий (в честь Эрнеста О. Лоуренса , изобретателя циклотронного ускорителя частиц) и символ «Lw», [42] для нового элемента; ИЮПАК принял их открытие, но изменил символ на «Lr». [43] В 1965 году исследователи-ядерщики в Дубне , Советский Союз (ныне Россия ), сообщили о 256 103, [44] в 1967 году они сообщили, что не смогли подтвердить данные американских ученых по 257 103, [45] и предложили название «резерфордий» для нового элемента. [46] Группа из Дубны раскритиковала одобрение ИЮПАК открытия группы из Беркли, назвав его поспешным. [47] В 1971 году группа из Беркли провела целую серию экспериментов, направленных на измерение свойств ядерного распада изотопов элемента 103, [48] в которых все предыдущие результаты из Беркли и Дубны были подтверждены, за исключением того, что первоначальный изотоп 257 103, о котором сообщили в Беркли в 1961 году, оказался изотопом 258 103. [47] В 1992 году рабочая группа ИЮПАК по трансфермию назвала группы ядерной физики в Дубне и Беркли сооткрывателями элемента 103. Когда в 1997 году ИЮПАК принял окончательное решение о наименовании элементов после 100, он решил сохранить название «лоуренсий» и символ «Lr» для элемента 103, поскольку к тому моменту они уже долгое время использовались. Название «резерфордий» было присвоено следующему элементу 104 , для которого его предложила группа из Беркли. [43]

Характеристики

Химический

Как и другие группы, члены этого семейства демонстрируют закономерности в своих электронных конфигурациях, особенно внешних оболочек, что приводит к тенденциям в химическом поведении. Из-за релятивистских эффектов , которые становятся важными для высоких атомных чисел, конфигурация лоуренсия имеет нерегулярное заполнение 7p вместо ожидаемого 6d, [49] [50] но правильная конфигурация [Rn]5f 14 6d 1 7s 2 достаточно низка по энергии, так что не наблюдается и не ожидается существенного отличия от остальной группы. [51] [52]

Большая часть химии наблюдалась только для первых трех членов группы; химические свойства лоуренсия недостаточно хорошо охарактеризованы, но то, что известно и предсказано, соответствует его положению как более тяжелого гомолога лютеция. Остальные элементы группы (скандий, иттрий, лютеций) довольно электроположительны. Они являются реактивными металлами, хотя это не очевидно из-за образования стабильного оксидного слоя, который предотвращает дальнейшие реакции. Металлы легко сгорают, образуя оксиды, [53] которые представляют собой белые тугоплавкие твердые вещества. Они обычно окисляются до степени окисления +3, в которой они образуют в основном ионные соединения и имеют в основном катионную водную химию. В этом отношении они похожи на лантаноиды, [53] хотя у них отсутствует участие f-орбиталей, которое характеризует химию 4f-элементов от лантана до иттербия. [54] [55] Таким образом, стабильные элементы группы 3 часто объединяются с элементами 4f как так называемые редкоземельные элементы . [53]

Типичные свойства переходных металлов в этой группе в основном отсутствуют, как и у более тяжелых элементов групп 4 и 5: существует только одно типичное состояние окисления, а координационная химия не очень богата (хотя высокие координационные числа обычны из-за большого размера ионов M 3+ ). При этом могут быть получены соединения с низкой степенью окисления, и известна некоторая химия циклопентадиенила . Таким образом, химия элементов группы 3 в основном отличается их атомными радиусами: [53] иттрий и лютеций очень похожи, [56] но скандий выделяется как наименее основной и лучший комплексообразователь, приближаясь к алюминию по некоторым свойствам. [53] Они естественным образом занимают свои места вместе с редкоземельными элементами в ряду трехвалентных элементов: иттрий действует как редкоземельный промежуточный элемент между диспрозием и гольмием по основности; лютеций как менее основной, чем 4f-элементы, и наименее основной из лантаноидов; и скандий как редкоземельный элемент, менее основной, чем даже лютеций. [57] Оксид скандия является амфотерным ; оксид лютеция является более основным (хотя его с трудом можно заставить проявлять некоторые кислотные свойства), а оксид иттрия является еще более основным. [58] Соли с сильными кислотами этих металлов растворимы, тогда как соли со слабыми кислотами (например, фториды, фосфаты, оксалаты) труднорастворимы или нерастворимы. [53]

Физический

Тенденции в группе 3 следуют тенденциям других ранних групп d-блоков и отражают добавление заполненной f-оболочки в ядро ​​при переходе от пятого к шестому периоду. Например, скандий и иттрий являются мягкими металлами. Но из-за сжатия лантаноидов ожидаемое увеличение атомного радиуса от иттрия к лютецию меняется на противоположное; атомы лютеция немного меньше атомов иттрия, но тяжелее и имеют более высокий заряд ядра. [59] [60] Это делает металл более плотным, а также более твердым, поскольку извлечение электронов из атома для образования металлической связи становится более трудным. Все три металла имеют схожие температуры плавления и кипения. [61] О лоуренсии известно очень мало, но расчеты показывают, что он продолжает тенденцию своих более легких сородичей к увеличению плотности. [62] [63]

Скандий, иттрий и лютеций кристаллизуются в гексагональной плотноупакованной структуре при комнатной температуре, [64] и ожидается, что лоуренсий сделает то же самое. [65] Известно, что стабильные члены группы меняют структуру при высокой температуре. По сравнению с большинством металлов, они не очень хорошие проводники тепла и электричества из-за малого числа электронов, доступных для металлической связи. [64]

Происшествие

Скандий, иттрий и лютеций, как правило, встречаются вместе с другими лантаноидами (за исключением короткоживущего прометия ) в земной коре, и их часто сложнее извлекать из руд. Распространенность элементов в земной коре для группы 3 довольно низкая — все элементы в группе редки, наиболее распространенным является иттрий с распространенностью приблизительно 30  частей на миллион (ppm); распространенность скандия составляет 16 ppm, в то время как распространенность лютеция составляет около 0,5 ppm. Для сравнения, распространенность меди составляет 50 ppm, хрома — 160 ppm, а молибдена — 1,5 ppm. [68]

Скандий распространен неравномерно и встречается в следовых количествах во многих минералах . [69] Редкие минералы из Скандинавии [70] и Мадагаскара [71], такие как гадолинит , эвксенит и тортвейтит, являются единственными известными концентрированными источниками этого элемента, последний содержит до 45% скандия в форме оксида скандия (III) . [70] Иттрий имеет ту же тенденцию в местах залегания; он также обнаружен в образцах лунных пород, собранных во время американского проекта «Аполлон», в относительно высоком содержании. [72]

Кусок желто-серого камня
Монацит , важнейшая лютециевая руда.

Основной коммерчески выгодной рудой лютеция является редкоземельный фосфатный минерал монацит , (Ce,La,etc.)PO4 , который содержит 0,003% элемента. Основные районы добычи - Китай , США , Бразилия , Индия , Шри-Ланка и Австралия . Чистый металл лютеций является одним из самых редких и дорогих редкоземельных металлов, его цена составляет около 10 000 долларов США/кг, или около одной четвертой от цены золота . [73] [74]

Производство

Наиболее доступным элементом в группе 3 является иттрий, годовой объем производства которого в 2010 году составил 8900  тонн . Иттрий в основном производится в виде оксида одной страной, Китаем (99%). [75] Лютеций и скандий также в основном добываются в виде оксидов, и их годовой объем производства к 2001 году составил около 10 и 2 тонн соответственно. [76]

Элементы группы 3 добываются только как побочный продукт при извлечении других элементов. [77] Их нечасто производят в виде чистых металлов; производство металлического иттрия составляет около нескольких тонн, а скандия — порядка 10 кг в год; [77] [78] производство лютеция не подсчитано, но оно, безусловно, невелико. Элементы после очистки от других редкоземельных металлов выделяются в виде оксидов; оксиды превращаются во фториды в ходе реакций с плавиковой кислотой. [79] Полученные фториды восстанавливаются щелочноземельными металлами или сплавами металлов; чаще всего используется металлический кальций . [79] Например:

Sc2O3 + 3HF → 2ScF3 + 3H2O​​
2 ScF3 + 3 Ca → 3 CaF2 + 2 Sc

Биологическая химия

Металлы группы 3 имеют низкую доступность для биосферы. Скандий, иттрий и лютеций не имеют документированной биологической роли в живых организмах. Высокая радиоактивность лоуренсия делает его высокотоксичным для живых клеток, вызывая радиационное отравление.

Скандий концентрируется в печени и представляет для нее угрозу; некоторые из его соединений, возможно, канцерогенны , хотя в целом скандий не токсичен. [80] Известно, что скандий проникает в пищевую цепь, но только в следовых количествах; типичный человек потребляет менее 0,1 микрограмма в день. [80] После попадания в окружающую среду скандий постепенно накапливается в почве, что приводит к повышению его концентрации в частицах почвы, животных и людях. Скандий наиболее опасен в рабочей среде из-за того, что влага и газы могут вдыхаться с воздухом. Это может вызвать эмболию легких, особенно при длительном воздействии. Известно, что этот элемент повреждает клеточные мембраны водных животных, вызывая ряд негативных влияний на репродуктивную функцию и функции нервной системы. [80]

Иттрий имеет тенденцию концентрироваться в печени, почках, селезенке, легких и костях человека. [81] Обычно в организме человека содержится всего 0,5 миллиграмма; в грудном молоке человека содержится 4 ppm. [82] Иттрий можно найти в съедобных растениях в концентрациях от 20 ppm до 100 ppm (сырой вес), причем наибольшее его количество содержится в капусте . [82] Семена древесных растений имеют самую высокую из известных концентраций — до 700 ppm. [82]

Лютеций концентрируется в костях и в меньшей степени в печени и почках. [83] Известно, что соли лютеция вызывают метаболизм, и они встречаются вместе с другими солями лантаноидов в природе; элемент является наименее распространенным в организме человека из всех лантаноидов. [83] Содержание лютеция в рационе человека не отслеживалось, поэтому неизвестно, сколько его потребляет среднестатистический человек, но оценки показывают, что это количество составляет всего около нескольких микрограммов в год, и все это поступает из крошечных количеств, потребляемых растениями. Растворимые соли лютеция умеренно токсичны, а нерастворимые — нет. [83]

Примечания

  1. ^ Иттербит был назван в честь деревни, близ которой он был обнаружен, а также в честь окончания -ит, указывающего на то, что это минерал.
  2. ^ Землям дали окончание -а, а новым элементам обычно дают окончание -иум.

Ссылки

  1. ^ Ротбаум, Дж. О.; Мотта, А.*; Кратиш, И.*; Маркс, Т. Дж.* Хемодивергентное катализируемое органолантаноидом CH a-моноборилирование пиридинов. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 17086-17096: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c06844
  2. ^ abc Jensen, William B. (2015). «Позиции лантана (актиния) и лютеция (лоуренсия) в периодической таблице: обновление». Foundations of Chemistry . 17 : 23–31. doi :10.1007/s10698-015-9216-1. S2CID  98624395. Архивировано из оригинала 30 января 2021 г. Получено 28 января 2021 г.
  3. ^ ab Fluck, E. (1988). "Новые обозначения в периодической таблице" (PDF) . Pure Appl. Chem. 60 (3): 431–436. doi :10.1351/pac198860030431. S2CID  96704008. Архивировано (PDF) из оригинала 25 марта 2012 г. . Получено 24 марта 2012 г. .
  4. ^ abcde Jensen, William B. (1982). "Позиции лантана (актиния) и лютеция (лоуренсия) в периодической таблице". J. Chem. Educ . 59 (8): 634–636. Bibcode :1982JChEd..59..634J. doi :10.1021/ed059p634.
  5. ^ ab Л. Д. Ландау , Е. М. Лифшиц (1958). Квантовая механика: нерелятивистская теория . Т. 3 (1-е изд.). Pergamon Press . С. 256–257.
  6. ^ ab Wittig, Jörg (1973). "The pressure variable in solid state physics: What about 4f-band superconductors?". В HJ Queisser (ред.). Festkörper Probleme: Plenary Lectures of the Divisions Semiconductor Physics, Surface Physics, Low Temperature Physics, High Polymers, Thermodynamics and Statistical Mechanics, of the German Physical Society, Münster, March 19–24, 1973. Advances in Solid State Physics. Vol. 13. Berlin, Heidelberg: Springer. pp. 375–396. doi :10.1007/BFb0108579. ISBN 978-3-528-08019-8.
  7. ^ Маттиас, BT (1969). «Систематика сверхпроводимости». В Wallace, PR (ред.). Сверхпроводимость . Т. 1. Гордон и Брич. стр. 225–294. ISBN 9780677138107.
  8. ^ abcdef Scerri, Eric (18 января 2021 г.). «Provisional Report on Discussions on Group 3 of the Periodic Table» (PDF) . Chemistry International . 43 (1): 31–34. doi :10.1515/ci-2021-0115. S2CID  231694898. Архивировано (PDF) из оригинала 13 апреля 2021 г. . Получено 9 апреля 2021 г. .
  9. ^ ab Thyssen, P.; Binnemans, K. (2011). Gschneidner, KA Jr.; Bünzli, JC.G; Vecharsky, Bünzli (ред.). Размещение редкоземельных элементов в Периодической таблице: исторический анализ . Том 41. Амстердам: Elsevier. стр. 1–94. doi :10.1016/B978-0-444-53590-0.00001-7. ISBN 978-0-444-53590-0. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  10. ^ Барбер, Роберт С.; Кароль, Пол Дж.; Накахара, Хиромичи; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих В. (2011). «Открытие элементов с атомными номерами, большими или равными 113 (Технический отчет ИЮПАК)». Pure Appl. Chem . 83 (7): 1485. doi : 10.1351/PAC-REP-10-05-01 .
  11. ^ Karol, Paul J.; Barber, Robert C.; Sherrill, Bradley M.; Vardaci, Emanuele; Yamazaki, Toshimitsu (22 декабря 2015 г.). «Открытие элементов с атомными номерами Z = 113, 115 и 117 (технический отчет ИЮПАК)». Pure Appl. Chem . 88 (1–2): 139–153. doi : 10.1515/pac-2015-0502 .
  12. ^ Pyykkö, Pekka (2019). "An essay on period tables" (PDF) . Pure and Applied Chemistry . 91 (12): 1959–1967. doi :10.1515/pac-2019-0801. S2CID  203944816 . Получено 27 ноября 2022 г. .
  13. ^ Xu, Wen-Hua; Pyykkö, Pekka (8 июня 2016 г.). «Является ли химия лоуренсия своеобразной». Phys. Chem. Chem. Phys . 2016 (18): 17351–5. Bibcode :2016PCCP...1817351X. doi :10.1039/c6cp02706g. hdl : 10138/224395 . PMID  27314425. S2CID  31224634 . Получено 24 апреля 2017 г. .
  14. ^ Смитс, Одиль Р.; Дюльманн, Кристоф Э.; Инделикато, Пауль; Назаревич, Витольд; Швердтфегер, Питер (2023). «Поиск сверхтяжелых элементов и предел периодической таблицы». Nature Reviews Physics . 6 (2): 86–98. doi :10.1038/s42254-023-00668-y. S2CID  266276980.
  15. ^ Leigh, G. Jeffrey (2009). «Периодические таблицы и ИЮПАК». Chemistry International . 31 (1): 4–6. doi :10.1515/ci.2009.31.1.4 . Получено 8 января 2024 г.
  16. ^ Leigh, G. Jeffrey, ed. (1990). Номенклатура неорганической химии: рекомендации 1990. Blackwell Scientific Publications. стр. 283. ISBN 0-632-02319-8.
  17. ^ Лавель, Лоренс (2008). «Лантан (La) и актиний (Ac) должны оставаться в d-блоке». Журнал химического образования . 85 (11): 1482–1483. Bibcode : 2008JChEd..85.1482L. doi : 10.1021/ed085p1482 .
  18. ^ ab Джонсон, Дэвид (1984). Периодический закон (PDF) . Королевское химическое общество. ISBN 0-85186-428-7.
  19. ^ ab Jensen, William B. (2000). "Периодический закон и таблица" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2020-11-10 . Получено 10 декабря 2022 .
  20. ^ Вульфсберг, Гэри (2000). Неорганическая химия . University Science Books. стр. 26. ISBN 9781891389016.
  21. ^ Krinsky, Jamin L.; Minasian, Stefan G.; Arnold, John (2010-12-08). "Ковалентная химия лантаноидов вблизи предела слабой связи: наблюдение (CpSiMe 3 ) 3 Ce−ECp* и комплексный анализ теории функционала плотности Cp 3 Ln−ECp (E = Al, Ga)". Неорганическая химия . 50 (1). Американское химическое общество (ACS): 345–357. doi :10.1021/ic102028d. ISSN  0020-1669. PMID  21141834.
  22. ^ abc van der Krogt, Peter. "39 Yttrium – Elementymology & Elements Multidict". Elements.vanderkrogt.net . Получено 2008-08-06 .
  23. ^ Эмсли 2001, стр. 496
  24. ^ Гадолин, Йохан (1794). «Undersökning af en svart tung Stenart ifrån Ytterby Stenbrott i Roslagen». Конгл. Vetenskaps Academiens Nya Handlingar (на шведском языке). 15 : 137–155.
  25. ^ abc Гринвуд и Эрншоу, стр. 944
  26. ^ Коплен, Тайлер Б.; Пейзер, Х.С. (1998). «История рекомендуемых значений атомного веса с 1882 по 1997 год: сравнение различий между текущими значениями и предполагаемыми неопределенностями более ранних значений (технический отчет)». Pure Appl. Chem . 70 (1). Комиссия по атомным весам и изотопному содержанию Отдела неорганической химии ИЮПАК : 237–257. doi : 10.1351/pac199870010237 . S2CID  96729044.
  27. ^ Хейзерман, Дэвид Л. (1992). "Элемент 39: Иттрий" . Исследование химических элементов и их соединений . Нью-Йорк: TAB Books. С. 150–152. ISBN 0-8306-3018-X.
  28. ^ Вёлер, Фридрих (1828). «Убер дас бериллий и иттрий». Аннален дер Физик (на немецком языке). 89 (8): 577–582. Бибкод : 1828AnP....89..577W. дои : 10.1002/andp.18280890805.
  29. ^ Болл, Филип (2002). Ингредиенты: Экскурсия по элементам . Oxford University Press. С. 100–102. ISBN 0-19-284100-9.
  30. ^ Нильсон, Ларс Фредрик (1879). «Sur l'ytterbine, terre nouvelle de M. Marignac». Comptes Rendus (на французском языке). 88 : 642–647.
  31. ^ Нильсон, Ларс Фредрик (1879). «Ueber Scandium, ein neues Erdmetall». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (на немецком языке). 12 (1): 554–557. дои : 10.1002/cber.187901201157.
  32. ^ Клив, Пер Теодор (1879). «Сюр ле скандий». Comptes Rendus (на французском языке). 89 : 419–422.
  33. ^ Фишер, Вернер; Брюнгер, Карл; Гринейзен, Ганс (1937). «Über das Metallische Scandium». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (на немецком языке). 231 (1–2): 54–62. дои : 10.1002/zaac.19372310107.
  34. ^ Урбен, МГ (1908). «Новый элемент, лютеций, результат удвоения иттербия Мариньяка». Comptes rendus (на французском языке). 145 : 759–762.
  35. ^ "Разделение редкоземельных элементов Чарльзом Джеймсом". Национальные исторические химические достопримечательности . Американское химическое общество . Получено 21.02.2014 .
  36. ^ фон Вельсбах; Карл Ауэр (1908). «Die Zerlegung des Ytterbiums in seine Elemente». Monatshefte für Chemie (на немецком языке). 29 (2): 181–225. дои : 10.1007/BF01558944. S2CID  197766399.
  37. ^ Урбен, Г. (1909). «Лютеций и неойтербий или кассиопей и альдебараниум – Erwiderung auf den Artikel des Herrn Auer против Вельсбаха». Monatshefte für Chemie (на немецком языке). 31 (10): I. doi :10.1007/BF01530262. S2CID  101825980.
  38. ^ Кларк, ФРВ; Оствальд, В.; Торп, TE; Урбен, Г. (1909). «Bericht des Internationalen Atomgewichts-Ausschusses für 1909». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (на немецком языке). 42 (1): 11–17. дои : 10.1002/cber.19090420104.
  39. ^ ван дер Крогт, Питер. "70. Ytterbium – Elementymology & Elements Multidict". Elements.vanderkrogt.net . Получено 4 июля 2011 г. .
  40. ^ ван дер Крогт, Питер. "71. Lutetium – Elementymology & Elements Multidict". Elements.vanderkrogt.net . Получено 4 июля 2011 г. .
  41. ^ Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я. США: Oxford University Press. С. 240–242. ISBN 0-19-850341-5.
  42. ^ ab Ghiorso, Albert ; Sikkeland, T.; Larsh, AE; Latimer, RM (1961). "Новый элемент, Лоуренсий, атомный номер 103" (PDF) . Phys. Rev. Lett . 6 (9): 473. Bibcode : 1961PhRvL...6..473G. doi : 10.1103/PhysRevLett.6.473.
  43. ^ ab Гринвуд, Норман Н. (1997). "Последние разработки, касающиеся открытия элементов 101–111". Pure Appl. Chem . 69 (1): 179–184. doi : 10.1351/pac199769010179 .
  44. ^ Донец, ЭД; Щеголев В.А.; Ермаков В.А. (1965). «Синтез изотопа элемента 103 (лоуренция) с массовым числом 256». Атомная Энергия . 19 (2): 109.
    Перевод в Донец, Э.Д.; Щеголев, В.А.; Ермаков, В.А. (1965). «Синтез изотопа элемента 103 (лоуренсий) с массовым числом 256». Советская атомная энергия . 19 (2): 109. doi :10.1007/BF01126414. S2CID  97218361.
  45. ^ Флеров, ГН (1967). "О ядерных свойствах изотопов 256 103 и 257 103". Nucl. Phys. A . 106 (2): 476. Bibcode :1967NuPhA.106..476F. doi :10.1016/0375-9474(67)90892-5.
  46. ^ Карпенко, В. (1980). «Открытие предполагаемых новых элементов: два столетия ошибок». Ambix . 27 (2): 77–102. doi :10.1179/amb.1980.27.2.77.
  47. ^ ab Barber, RC; Greenwood, NN; Hrynkiewicz, AZ; Jeannin, YP; Lefort, M.; Sakai, M.; Ulehla, I.; Wapstra, AP; Wilkinson, DH (1993). "Открытие трансфермиевых элементов. Часть II: Введение в профили открытия. Часть III: Профили открытия трансфермиевых элементов". Pure and Applied Chemistry . 65 (8): 1757. doi : 10.1351/pac199365081757 . S2CID  195819585.(Примечание: для Части I см. Pure Appl. Chem., Vol. 63, No. 6, pp. 879–886, 1991)
  48. ^ Эскола, Кари; Эскола, Пиркко; Нурмия, Матти; Альберт Гиорсо (1971). «Исследования изотопов лоуренсия с массовыми числами от 255 до 260». Phys. Rev. C. 4 ( 2): 632–642. Bibcode : 1971PhRvC...4..632E. doi : 10.1103/PhysRevC.4.632.
  49. ^ Элиав, Э.; Калдор, У.; Ишикава, И. (1995). «Энергии переходов иттербия, лютеция и лоуренсия методом релятивистских связанных кластеров». Phys. Rev. A. 52 ( 1): 291–296. Bibcode : 1995PhRvA..52..291E. doi : 10.1103/PhysRevA.52.291. PMID  9912247.
  50. ^ Zou, Yu; Froese, Fischer C. (2002). "Энергии резонансных переходов и силы осцилляторов в лютеции и лоуренсии". Phys. Rev. Lett. 88 (18): 183001. Bibcode :2001PhRvL..88b3001M. doi :10.1103/PhysRevLett.88.023001. PMID  12005680. S2CID  18391594.
  51. ^ Jensen, WB (2015). "Некоторые комментарии о положении лоуренсия в периодической таблице" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 декабря 2015 г. . Получено 20 сентября 2015 г. .
  52. ^ Xu, WH.; Pyykkö, P. (2016). «Является ли химия лоуренсия своеобразной?» (PDF) . Physical Chemistry Chemical Physics . 18 (26): 17351–17355. Bibcode :2016PCCP...1817351X. doi :10.1039/C6CP02706G. hdl : 10138/224395 . PMID  27314425. S2CID  31224634.
  53. ^ abcdef Гринвуд и Эрншоу, стр. 964–965
  54. ^ Ван, Фан; Ле-Мин, Ли (2002). «镧系元素 4f 轨道在成键中的作用的理论研究» [Теоретическое исследование роли 4f-орбиталей лантаноидов в связывании]. Acta Chimica Sinica (на китайском языке). 62 (8): 1379–84.
  55. ^ Сюй, Вэй; Цзи, Вэнь-Синь; Цю, И-Сян; Шварц, WH Eugen; Ван, Шу-Гуан (2013). «О структуре и связывании трифторидов лантаноидов LnF 3 (Ln = La to Lu)». Физическая химия Химическая физика . 2013 (15): 7839–47. Bibcode :2013PCCP...15.7839X. doi :10.1039/C3CP50717C. PMID  23598823.
  56. ^ Тяжелые переходные металлы , стр. 3
  57. ^ Йоргенсен, Кристиан К. (1988). «Влияние редкоземельных элементов на химическое понимание и классификацию». Справочник по физике и химии редкоземельных элементов . Том 11. С. 197–292. doi :10.1016/S0168-1273(88)11007-6. ISBN 9780444870803.
  58. ^ Коттон, С.А. (1994). "Скандий, иттрий и лантаноиды: неорганическая и координационная химия". Энциклопедия неорганической химии . John Wiley & Sons. ISBN 0-471-93620-0.
  59. ^ Чистяков, ВМ (1968). «Вторичная периодичность Бирона побочных d-подгрупп краткой таблицы Менделеева». Журнал общей химии СССР . 38 (2): 213–214 . Получено 6 января 2024 г.
  60. ^ ab Дин, Джон А. (1999). Справочник Ланге по химии (Пятнадцатое изд.). McGraw-Hill, Inc. стр. 589–592. ISBN 0-07-016190-9.
  61. ^ ab Barbalace, Kenneth. "Периодическая таблица элементов, отсортированная по температуре кипения". Environmental Chemistry.com . Получено 18.05.2011 .
  62. ^ Фурнье, Жан-Марк (1976). «Связь и электронная структура актинидных металлов». Журнал физики и химии твердого тела . 37 (2): 235–244. Bibcode : 1976JPCS...37..235F. doi : 10.1016/0022-3697(76)90167-0.
  63. ^ Пеннеман, РА; Манн, Дж. Б. (1976). "«Расчетная химия» сверхтяжелых элементов; сравнение с элементами 7-го периода». Труды Московского симпозиума по химии трансурановых элементов : 257–263. doi :10.1016/B978-0-08-020638-7.50053-1. ISBN 978-0-08-020638-7.
  64. ^ ab Гринвуд и Эрншоу, стр. 946–948
  65. ^ Östlin, A.; Vitos, L. (2011). «Расчет структурной стабильности 6d-переходных металлов из первых принципов». Physical Review B. 84 ( 11): 113104. Bibcode : 2011PhRvB..84k3104O. doi : 10.1103/PhysRevB.84.113104.
  66. ^ Lide, DR, ред. (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics (84-е изд.). Boca Raton, FL: CRC Press.
  67. ^ Барбаласе, Кеннет. "Периодическая таблица элементов, отсортированная по точке плавления". Environmental Chemistry.com . Получено 18.05.2011 .
  68. ^ Барбаласе, Кеннет. "Периодическая таблица элементов". Environmental Chemistry.com . Получено 14 апреля 2007 г.
  69. ^ Бернхард, Ф. (2001). "Скандиевая минерализация, связанная с гидротермальными лазурит-кварцевыми жилами в комплексе Нижнеавстроальпийских Гробгнейсов, Восточные Альпы, Австрия". Месторождения полезных ископаемых в начале 21-го века . Лиссе: Balkema. ISBN 90-265-1846-3.
  70. ^ ab Kristiansen, Roy (2003). "Scandium – Mineraler I Norge" (PDF) . Stein (на норвежском): 14–23. Архивировано из оригинала (PDF) 8 октября 2010 г.
  71. ^ фон Кнорринг, О.; Кондлифф, Э. (1987). «Минерализованные пегматиты в Африке». Geological Journal . 22 (S2): 253. Bibcode : 1987GeolJ..22S.253V. doi : 10.1002/gj.3350220619.
  72. ^ Stwertka, Albert (1998). "Иттрий" . Руководство по элементам (пересмотренное издание). Oxford University Press. стр. 115–116. ISBN 0-19-508083-1.
  73. ^ Хедрик, Джеймс Б. "Редкоземельные металлы" (PDF) . USGS . Получено 2009-06-06 .
  74. ^ Кастор, Стивен Б.; Хедрик, Джеймс Б. "Редкоземельные элементы" (PDF) . Получено 06.06.2009 .
  75. ^ "Mineral Commodity Summaries 2010: Yttrium" (PDF) . Геологическая служба США . Получено 2011-07-07 .
  76. ^ Эмсли 2001, стр. 241
  77. ^ ab Deschamps, Y. "Scandium" (PDF) . mineralinfo.com. Архивировано из оригинала (PDF) 25 февраля 2009 г. Получено 21 октября 2008 г.
  78. ^ "Mineral Commodity Summaries 2010: Scandium" (PDF) . Геологическая служба США . Получено 2011-07-07 .
  79. ^ аб Холлеман, Арнольд Ф.; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (изд. 91–100). Вальтер де Грюйтер. стр. 1056–1057. ISBN 3-11-007511-3.
  80. ^ abc Lenntech (1998). "Скандий (Sc) — химические свойства скандия, влияние скандия на здоровье, влияние скандия на окружающую среду". Lenntech . Получено 21.05.2011 .
  81. ^ MacDonald, NS; Nusbaum, RE; Alexander, GV (1952). «Отложение иттрия в скелете». Журнал биологической химии . 195 (2): 837–841. doi : 10.1016/S0021-9258(18)55794-X . PMID  14946195.
  82. ^ abc Эмсли 2001, стр. 495–498
  83. ^ abc Эмсли 2001, стр. 240

Библиография