Дипломная работа на тему: Литературный обзор. Общая характеристика лантаноидов. Строение атомов

Введение

Электронная конфигурация атомов лантаноидов может быть выражена общей формулой 4f2-145s25р65d0-16s2. В основе электронной структуры атомов РЗЭ лежит электронная структура ксенона, сверх которой, начиная с церия, происходит заполнение 4f-орбитали, а также имеется два или три валентных электрона (6s1 или 5d16s2). В соответствии с положением в периодической системе все электроны, имеющиеся в лантаноидах, делят на четыре группы:

1. внутренняя замкнутая оболочка ксенона (от 1s1 до 4d10);

. некомпенсированная "магнитная" 4f-оболочка;

. экранирующая 5s25p6-оболочка;

. электроны проводимости 5d16s2.

У лантаноидов электроны 4f-орбитали связаны значительно прочнее, чем электроны 5d- и 6s- орбиталей, которые связаны примерно одинаково.

Валентности лантаноидов определяются числом электронов проводимости. Поэтому лантан (Lа), гадолиний (Gd), лютеций (Lu) - трехвалентны, остальные лантаноиды могут быть трехвалентными за счет f-d переходов, вероятность которых и определяет их валентность. Трехвалентное состояние наиболее устойчиво для лантаноидов (его называют характеристическим) [3,4].

Оглавление

- Литературный обзор

- Общая характеристика лантаноидов

- Строение атомов

- Особенности комплексообразования ионов РЗЭ

- Характеристика ацетилацетона

- Методы синтеза ацетилацетонатов РЗЭ

- Преимущество электрохимического метода синтеза комплексных соединений

- Выбор неводного растворителя

- Практическая часть

- Реактивы

- Принципиальная схема синтеза и конструкция электрохимической ячейки

- Вольтамперные характеристики

- Методика синтеза

- Ацетилацетонат неодима

- Ацетилацетонат тербия

- Методы исследования состава синтезированных комплексных соединений

- Определение ацетилацетона

- Определение РЗЭ комплексонометрическим титрованием

- Результаты работы и их обсуждение

- Идентификация полученных соединений

- Обсуждение результатов фотоколориметрического анализа

- Результаты ИК-спектроскопического изучения синтезированных соединений Выводы

- Список использованных источников

- Приложения

Заключение

По итогам данной работы можно сделать следующие выводы:

. На основе анализа сравнительных вольтамперометрических данных для электрохимических систем, содержащих и не содержащих лиганд, обнаружено смещение потенциала полуволны реакции анодной ионизации неодима с -1,5 до -1 вольта и тербия с -1,02 до -0,502 вольт;

. Проведен электрохимический синтез ацетилацетонатов неодима и тербия в трехэлектродной ячейке при контролируемом потенциале на 0,3-0,5 вольта больше, чем потенциал полярографического максимума;

. Состав соединений по данным анализа соответствует безводным несольватированным трис-ацетилацетонатам неодима и тербия, что согласуется с литературными данными по аналогичным соединениям, синтезированным электрохимически при неконтролируемом высоком электродном потенциале;

. Сравнение электрохимической эффективности синтеза показывает увеличение выхода по току для синтеза при контролируемом потенциале на 4% по сравнению с неконтролируемым синтезом.

Список литературы

1. Панюшкин, В.Т. Лантаноиды: простые и комплексные соединения/ В.Т. Панюшкин, Ю.А. Афанасьев, Е.И. Ханаев и др. - Издательство Ростовского Университета.

2. Надьпал, И. Исследование комплексообразования новейшими методами/ И. Надьпал - М.: Мир, 1989. - 40 с.

3. Ионова, Г. В. Закономерности изменения свойств лантаноидов и актиноидов / Г. В. Ионова, В. Г. Вохмин, В. И. Спицин. - М.: Наука, 1990.

. Берсукер, И. Б. Электронное строение и свойства координационных соединений/ И. Б. Берсукер. - Л.: Химия, 1976. - 352 с.

. Спицин, В. И. Координационная химия редкоземельных элементов/ под ред. В. И. Спицина, Л. И. Мартыненко. - Изд-во Московского Университета, 1979.

. Бочкарёв, Н.К. Органические производные редкоземельных элементов / Н. К. Бочкарёв, Г. С. Калинина. - М.: Наука, 1989. - С.6-9.

. Костромина, Н. А. Комплексонаты редкоземельных элементов/ Н.А. Костромина - М.: Наука, 1980. - 219 с.

. Бургер, К. Органические реагенты в неорганическом анализе/ К. Бургер.- М.: Мир, 1975. - 272 с.

. Фролов, В.Ю. Электрохимический синтез комплексных соединений d- и f-элементов с карбоксил- и карбонилсодержащими лигандами: дис. …канд. хим. наук : 02.00.01/ Фролов Владимир Юрьевич. - Краснодар, 2001. - 189 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-2/165-1.

. Цитировано по J. Chem. Soc.: науч. журн., 1938, 1254 - ISSN 0002-7863.

. Цитировано по Inorg. Syntheses: науч. журн., 1946, 2, 119 - ISSN 0020-1669.

. Цитировано по Compt. Reid.: науч. журн., 1943, 157, 30.

13. Цитировано по J. Chem. Soc.: науч. журн., 1947, 1084 - ISSN 0002-7863.

. Цитировано по J. Аm. Chem. Soc.: науч. журн., 1948, 70, 3142 - ISSN 0002-7863.

. Цитировано по J. Chem. Soc.: науч. журн., 1925, 2379 - ISSN 0002-7863.

. Цитировано по J. Org. Chem.: науч. журн., 1948, 13, 249 - ISSN 0022-3263.

17. Цитировано по J. Аm. Chem. Soc.: науч. журн., 1953, 75, 2736 - ISSN 0002-7863.

. Цитировано по Anal. Chem.: науч. журн., 1953, 25881 - ISSN 0003-2700.

. Цитировано по Anal. Chem.: науч. журн., 1954, 26, 375 - ISSN 0003-2700.

20. Цитировано по Inorg. Syntheses, 1957, 5, 105 - ISSN 0020-1669.

21. Пат.7282573 США, МПК С 07 F 5/00 (2006.01). Process for making metal acetylacetonates/ Council оf Scientific and Industrial Research, Chaudhuri Mihir Kanti, Dehury Sanjay Kumar, Dhar Siddhartha Sancar, Bora Upasana, Choudary Boyapoti Manoranjan, Mannepalli Lakshmi Kantam. № 10/335103; Заявл. 31.12.2002; Опубл. 16.10.2007; НПК 534/11. Англ.

22. Пат. 2191190 Российская Федерация, МПК C07F5/00, C07C49/92. Процесс получения ацетилацетонатов редкоземельных элементов/ Фролов В.Ю., Панюшкин В.Т., Зеленов В.И. Заявл. 29.01.2001; Опубл. 20.10.2002.

. Багоцкий, В.С. Основы электрохимии/ В.С. Багоцкий - М.:Химия, 1988. - 400 с.: ил.

. Дамаскин, Б.Б. Электрохимия. Учеб. пособие для хим. фак. ун-тов/ Б.Б.Дамаскин, О.А.Петрий.- М.: Высш. шк., 1987. - 295 с., ил.

. Дамаскин, Б.Б. Электрохимия: учебник для вузов/ Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина - М.: Химия, 2001. - 624 с.:ил.

. Степин, Б.Д. Неорганическая химия/ Б.Д. Степин, А.А. Цветков М.: Высш. шк., 1994. - 608 с.

. Козицина, Л.А. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии в органической химии / Л.А. Козицина, Н.Б. Куплецкая М.: 1979. - 236 с.

. Кравцов, В.И. Равновесие и кинетика электродных реакций комплексов металлов / В.И. Кравцов. - Л.: Химия, 1985. - 208 с.

. Шварцебах, Г. Комплексонометрическое титрование /Г. Шварцебах, Г. Флашка. - М.: 1970. - 360 с.

. Электрохимия металлов в неводных растворах: сб. науч. тр./ под. ред. Я.М. Колотыркина - М.: 1974. - С.156 - 200

. Дамаскин, Б.Б. Введение в электрохимическую кинетику/ Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий. - М.: Высшая школа, 1975. - С. 380-381

. Осадченко, Л.М. Электрохимия/ Л.М. Осадченко, А.П. Томилов. - 1990. - Т. 26, 898 с.