Скандий, иттрий, лантаноидтар және актиноидтардың бейметалдармен қосылыстары

Оңтүстік Қазақстан обылысы
Шардара ауданы
№ 16 колледж
Орындаған: Тұ-43 топ студенті Құрбан Тоғжан Сейдахметқызы
Жетекшісі: Айтенова Нұргул Ыдырысқызы

СЖЭ металдармен көп қосылыстар түзеді, олардың қасиеттері жаңа техникада пайдаланылады. Ең маңызды қасиеттері – жоғары қаттылығы, баяу балқитындығвы, қыздырғанға төзгіштігі, жартылай өткізгіштігі және т.б.

Боридтер. Барлық СЖЭ гексаборидтер түзеді.СЖЭ боридтері электронды техникада қолданылады. Лантан гексаборидінен жасалған катод жоғары температураға (1500-1600C) өте тұрақты.

Гексаборидтердің химиялық қасиеттері. Иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, самрий, гадолиний гексаборидтерінің қышқылдарға қатынасы:

а) азот қышықылында (1:1) гексаборидтер баяу қыздырғанда толық ериді.

ә) суық патша қышқылында толық ериді.

б) күкірт қышқылында (1:1) қыздырғанда аздап ериді.

в) тұз қышқылында аз ериді.

Сілті ерітінділерінде гексаборидтер ерімейді, бірақ балқыған сілтілермен, сілті металдардың карбонаттарымен, бисульфаттармен және нитраттармен әрекеттесіп ыдырайды.

Боридтерді алудың бірнеше әдістері белгілі. Олардың ішінде:

1)    1735-1800С температурада металдардың немесе металл гидридтерінің бормен әрекеттесуі;
2)    950-1000 С температурада балқыған ортада (СЖЭ оксидтері және бор оксиді, кальций фтроиді) электролизі;
3)    СЖЭ оксидтерінің бор карбиді немесе бор+көміртек қоспасымен әрекеттесуі (вакуум, 2000C температура.)
4)    СЖЭ оксидтерінің бормен тотықсыздануы (1600 С  температура.)

Сирек жер элементтер немесе қызыл қоңыр түсті карбидтер түзеді, олар сумен ыдырап, әр түрлі көмірсутектер береді.

Иттрий және СЖЭ бірнеше карбидтер береді: MeC₃, Me₂С₃, MeC, MeC_2.

Дикарбидтер Me₂C₂ барлық СЖЭ үшін белгілі. Карбидтер металдардыкөміртекпен балқытқанда немесе СЖЭ оксидтерін көміртекпен тотықсыздандырғанда түзіледі.

Карбидтердің балқу температурасы 2000C, карбидтердің қаттылығы жоғары емес, кейбір карбидтер өте сынғыш. Карбидттер суда оңай ыдырайды, СЖЭ гидроксидтер түрінде бөлінеді, сонымен қатар әр түрлі көмірсутеуктер түзіледі, мысалы: ацетилен, метан, этан. Карбидтер сұйытылған қышқылдарда жақсы ериді, концентрлі қышықлдарда баяу ериді. Карбидтер галогендермен, оттекпен, күкіртпенжәне селенмен, газды хлорсутекпен және т.б оңай әрекеттеседі.

Нитридтер. Барлық СЖЭ, скандий және иттрий бір түрлі нитридтер береді – MeN. Нитридтер бірнеш әдістермен алынады: металдардың азотпеннемесе құрамында азот бар газдарменәрекеттесу арқылы (600-1000 C) немесе реакцияны тотықсыздандырғыш ортасында өткізсе(1600-1800 C).

Нитридтер ауада тез тотығады, олардың ішінде ең тұрақтысы скандий және церий нитридтері. Нитридтер суда және қышықлдарда жақсы ериді.

Фосфидтер. СЖЭ құрамы МеР сәйкес фосфоридтер түзеді. Олардың физикалық қасиеттері металдарға ұқсас. Лантан фофсидінкелесі жолмен алады: лантан оксидін және көміртекті 1250 С температурада фосфиннің қаысында қыздырады. Лантан фосфиді сұр түсті зат, ылғалды ауада ыдырайды, қышқылдарда бромның қатысуымен ериді.

Силицидтер. СЖЭ және торий жалпы формуласы MeSi₂ силидцидтер тұзеді. Иттрий, лантан және церий дисилицидтер мен моносилицидтер береді. СЖЭ силицидтерінің балқу температурасы СЖЭ металдарыныңбалқу температурасынан жоғары

СЖЭ силицидтерінің балқу температурасы

Дисилицид	Силицидтің балқу температурасы С	Силицид: Ме балқу температураларының қатынасы
Иттрий	1500	1.04
Лантан	1520	1,50
Неодим	1525	1,39
Европий	1500	1,39
Гадолиний	1540	1,12
Диспрозий	1550	1,03

 

Электрофорез

Электрофорез – дегеніміз электр тогының әсерінен ерітіндідегі иондардың электродтарға жылжуы. Электрофорезді пайдаланып , мысалы комплексті иондардың зарядын анықтайды. Осы әдісті сонымен қатар СЖЭ бір-бірінен бөлу үшін пайдаланады. Кейбір СЖЭ лимон қышқылды ортада немесе ЭДТА қатынасында электрофорез әдісімен бөлуге болады.

Скандий, иттрий, СЖЭ және торийді қолдану

СЖЭ қосылыстары және металдары келесі өндірістерде пайдаланылады: қара және түсті металлургияда болаттың, мыстің және әр түрлі құймалардың сапасын жоғарылату үшін, қызуға төзімді құймаларды алу үшін, радиоактивті двигательдерде, ядролық реакторларда, атомдық техникада т.б салаларда, шыны және керамикалық өндірістерде шыныны және фосфорды бояу үшін т.б

Церий оксиді - бағалы түсті зат, сондықтан оптикалық шыныны ажарландыру үшін пайдаланылады. Лантан оксиді фотоаппараттардағы шынының құрамында болады. СЖЭ окссидтері әр түрлі отқа төзімді бұйымдарда, глазурьлердеэмальдарда қолданылады.

Сирке жер металдар радио және жарық техникада , катодтарда, жартылай өткізгіштерде, прожекторларда т.б қолданылады. Неодим оксиді электронды құралдарда қолданылады. Церий оксиді жақсы диэлектрик.

Химиялық өндірісте СЖЭ инертті газдардытазалауға, катализатор ретінде бояуларда, лактарда т.б пайдаланылады.

Оңай өндірісте – жібек маталарды ауырлатуға, су жұқпас маталарды жасауда т.б. қолданылады. Лантанның қосылыстары медицинада , ауыл шаруашылығында микротыңайтқыштар ретінде пайдаланылады.

Церий. Церий магниймен біре құймаларда пайдаланылады, бұл құймаларды ракеталық және ядролық реакторлардақолданады.Церийді керамикалық өндірісте кеңінен қолданады; отқа төзімдң тигельдер, изоляторларжәне т.б. Церийдің шыны өндірісінде маңызы зор- оптикалық шынылар.

Әдебиеттер тізімі:

1. Ферсман А.Е. Редкие металлы. 1932, № 4-5.
2. Сажин Н.П., Меерсон Г.А. Редкие элементы в новой технике // Хим. наука и пром., 1956. Т.І, № 5.
3. Меерсон Г.А. и Зеликман А.Н. Металлургия редких металлов. Метиаллургиздат, 1954.
4. Зеликман А.Н., Самсонов Г.В., Крейн О.Е. Металлургия редких металлов. Металлургиздат, 1954.
5. Тронов В.Г. Вклад русских ученых в химию редких элементов. Изд. Знание, 1952.
6. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. Изд. АН СССР, 1950.

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: