d – P R V K Y Skupina I I I. B
Skandium, Yttrium, Lanthan Skupina I I I. B Skandium, Yttrium, Lanthan konfigurace Sc 4 s2 3 d1 Prvek I r 3+ (pm) b. t. (K) X Sc 632 75 1810 1,3 Y 637 90 1800 1,2 La 542 103 1190 1,1 Sc ---- Al thorthosit ScSi2O7 Sc(NO3)3 · 4 H2O ; Sc2(SO4)2 · 5 H2O . Y ---- Sc YPO4
elektronová konfigurace Prvek Ln n e– elektronová konfigurace + I I + I II + I V r 3+ La 3 4 f 0 5 d1 6 s2 La3+ 106 Ce 4 4 f 1 5 d1 6 s2 CeCl2 Ce 4+ Pr 5 4 f 3 6 s2 Pr 4+ Nd 6 4 f 4 6 s2 NdI2 Cs3NdF7 Pm 7 4 f 5 6 s2 Sm 8 4 f 6 6 s2 Sm 2+ Eu 9 4 f 7 6 s2 Eu 2+ Gd 10 4 f 7 5 d1 6 s2 Tb 11 4 f 9 6 s2 TbF4 Dy 12 4 f10 6 s2 Cs3DyF7 Ho 13 4 f11 6 s2 Er 14 4 f12 6 s2 Tm 15 4 f13 6 s2 TmI2 Yb 16 4 f14 6 s2 Yb 2+ Lu 17 4 f14 5 d1 6 s2 85 Lanthanoidy
Lanthanoidy Příroda – Monazitový písek Dělení – SO42– ; iontoměniče I 1 ~ 600 kJ / mol I ~ 1,2 MJ Ca2+ . Příroda – Monazitový písek Ce ~ 5 · 10 – 4 , La ~ 2 · 10 – 4 , Nd ~ 2 · 10 – 4 , Tm ~ 2 · 10 – 5 Dělení – SO42– ; iontoměniče extrakce – tributylfosfát . kov – elektrolýza, hexagonální mřížka Eu – tělesové centrovaná, Yb – kubická Chemické vlastnosti: velká podobnost k Mg2+ a Ca2+ . + II SmF2 , YbF2 ; SmCl2 struktura BaCl2 + III Ln2O3 Ln(OH)3 ; Yb , Lu , Na3Ln(OH)6 LnCl6 · 7 H2O , NdCl3 · 6 H2O , LnF3 SO42– – kamence + IV Ce 4+
Kontrastní látky pro NMR diagnostiku BEZ kontrastní látky s extracelulárním Gd(III) s angiografickým Gd(III)
Příklady ligandů používaných v MRI H4dota Dotarem®, ProHance®, Gadovist® H5dtpa Magnevist®, Omniscan®, MultiHance®, OptiMARK®, Eovist®, AngioMARK®
elektronová konfigurace Z Prvek n e– elektronová konfigurace 89 Ac 3 5 f 0 6 d1 7 s2 Th 4 5 f 0 6 d2 7 s2 Pa 5 5 f 2 6 d1 7 s2 U 6 5 f 3 6 d1 7 s2 Np 7 5 f 4 6 d1 7 s2 Pu 8 5 f 6 7 s2 Am 9 Cm 10 5 f 7 6 d1 7 s2 Bk 11 5 f 9 7 s2 Cf 12 5 f10 7 s2 Es 13 5 f11 7 s2 Fm 14 5 f12 7 s2 Md 15 5 f13 7 s2 No 16 5 f14 7 s2 103 Lr 17 5 f14 6 d1 7 s2 Aktinoidy Chemické vlastnosti: oxidační číslo 2 – 6 . 1) Stálost M3+ vzrůstá od Ac Lr 2) MCl3; MO2 izomorfní s LnCl3 , LnO2 3) Aktinoidová kontrakce 4) Obdoba spektrálních a magnetických vlastností
Aktinoidy U – smolinec U3O8 – 2 kg / 1 t Th – 1,5 · 10 – 3 % monazit ~ až 10% ThO2 ; ThI2 ; sírany U – smolinec U3O8 – 2 kg / 1 t . T T , HF Mg UO2(NO3)2 UO2 UF4 U + MgF2 235 U ---- v přírodním 0,72 % 238 U dělení – UF6 227Ac – 21,8 let , oxidační číslo 3 (2, 4) [UO2(NO3)2(H2O)2]
d – P R V K Y Skupina I V. B
Titan, Zirkonium, Hafnium Skupina I V. B Titan, Zirkonium, Hafnium konfigurace Ti 4 s2 3 d2 Prvek I r 4+ (pm) b. t. (K) Oxidační čísla Ti 658 68 1950 + 2 + 3 + 4 Zr 670 80 2130 Hf 530 81 2470 Kovy – reagují za vysokých teplot s O2, N2, H2, C, S, TiN . 20 °C Ti + HCl nereaguje t > 100 °C TiCl3 + H2 ZrO2+ , Hf O2+
Titan a oxid titaničitý TiO2 Ti – 0,6 % litosféry ilmenit FeTiO3 , anatas, rutil TiO2 . 2 TiO2 + 3 C + 4 Cl2 2 TiCl4 + 2 CO + CO2 TiCl4 + 2 Mg Ti + 2 MgCl2. anatas brookit rutil
Perovskit CaTiO3 titan vápník kyslík
Směsné oxidy – Perovskity AMO3 A – kov alkalické zeminy (II), lanthanoid (III) M – Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni . Ln1– x Ax M1– x Mx O3 (La1– x Srx MnO3) CaTiO3 – perovskit FeTiO3 – ilmenit
Skupina IV. B Zr – 0,025 % ZrSiO4 zirkon Hf – doprovází Zr ox. č. – I ; 0 , karbonyly ; bipyridyl . ox. č. I I TiCl2 — TiI2 ; ZrCl2 — ZrI2 (NaCl) Ti + TiCl4 2 TiCl2 Ti + TiO2 2 TiO ox. č. I I I TiCl3 ..... ; Ti2O3 RbTi(SO4)3 · 12 H2O Ti3+ – redukuje Fe3+ Fe2+ Ar – NO2 Ar – NH2 ox. č. I V TiO2 ; ZrO2 TiCl4 TiCl4 + 2 H2O TiO2 + 2 HCl ZrCl4 + H2O ZrOCl2 + 2 HCl ZrOCl2 · 8 H2O TiCl4 + 2 NH4Cl (NH4)2TiCl6
[Ti(OEt)4]4 titan kyslík
Titanocen titan, zirkonium, hafnium uhlík kyslík
Titanocen Ti H