Файл: Макаров Е.С. Изоморфизм атомов в кристаллах.pdf

Скачать файл (15,91Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 172

Скачиваний: 1

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

Л а н т а н :	г м е т	= 1,86	A; r L a 3 + =		1,14А; гор5 = 1,95А;
диаграммыТип состояния		%La3+ =	150	ккал/г-атом
диаграммыТип состояния	< *	<	<	О
Изоморфные	s	5?		г?	Изоморфные смеси
элементы	g	5?		г?	Изоморфные смеси
и ионы		о	к
		о	о	о"
		5		о"

Группа А

Литература

La—Се	III		3		5	Сплавы La—Се		[161]
L a 3 + — С е 3 +	—	0	—	7	—	Минералы TR	и Y редко	[162]
			— 21		—	земельных	элементов	—
£ а з + _ с е 4 +		60	— 21		—	—		—
La—Pr	I I I	—	2	—	5	Сплавы La—Pr		[161]
£ а з + _ р г з +	—	18	—	8	—	Минералы TR и Y редко		[162]
		—		—		земельных	элементов	[161]
La—Nd	I l l	—	3	—	5	Сплавы La—Nd		[161]
La 3 + — Nd 3 +	—	20	—	10	—	Минералы TR и Y редко		[1621
		—		—		земельных	элементов	[161]
La—Sm	I l l	—	3	—	5	Сплавы La—Sm		[161]
La3 +—Sm3 +	—	21	—	14	—	Минералы TR и Y редко		[162]
		—		—		земельных	элементов
La—Eu	I l l	—	9	—	5	Сплавы La—Eu		[161]
L a 3 + — E u 3 +	—	21	—	14	—	Минералы TR и Y редко		[162]
		—		—	8	земельных	элементов
La—Gd	I l l	—	4	—	8	Сплавы La—Gd		[161]
La s + — Gd 3 +		19	—	18	—	Минералы TR и Y		[162]
La—Tb	I I I	—	5	—	11	Сплавы La—Tb		[161]
La 3 + — Tb 3 +	—	16	—	23	—	Минералы TR и Y редко		[162]
		—		—	11	земельных	элементов	[161]
La—Dy	I l l	—	5	—	11	Сплавы La—Dy		[161]
La3 +—Dy3+	—	13	—	24	—	Минералы TR и Y редко		[162]
		—		—	11	земельных	элементов	[161]
La—Ho	I l l	—	6	—	11	Сплавы La—Но		[161]
La 3 + — Ho 3 +	—	9	—	25	—	Минералы TR и Y редко		[162]
				—		земельных	элементов	[161]
La—Er	I l l		6	—	11	Сплавы La—Er		[161]
La3 +—Er3 +-	—	11	—	28	—	Минералы TR и Y редко		[162]
La—Tm	I l l	—	7	—	11	земельных	элементов	[161]
La—Tm	I l l	—	7	—	11	Сплавы La—Tm		[161]
La 3 + — Tm 3 +	—	5	—	31	—	Минералы TR и Y редко		[162]
La—Yb	I l l	—	8	—	11	земельных	элементов	[161]
La—Yb	I l l	—	8	—	11	Сплавы La—Yb		[161]
La 3 + — Yb 3 +	—	5	—	33	—	Минералы TR и Y редко		[162]
		—	7	—	11	земельных	элементов	[161]
La—Lu	I l l	—	7	—	11	Сплавы La—Lu		[161]
L a 3 + — L u 3 +	—	6	—	34	—	Минералы TR и Y редко		[162]
		—.		—		земельных	элементов	[161]
La—Y	I l l	—.	3	—	5	Сплавы La—Y		[161]
L a 3 + — Y 3 +	—	10	—	24	—	Минералы TR и Y редко		[162]
						земельных	элементов

Изоморфные

элементы

И ИОНЫ

La—Na

La3 +—Na+

La—U

La 3 + — U 4 +

La—Th

L a 3 + _ T h 4 +

La—Ca

La2+—Ca2+

La—Sr

La3 +—Sr2+

La—Ba

La3 +—Ba2+

Гууппа В

Группа С

La—Sc

La3 +—Sc3 +

La—Zr

La3 +—Zr*+

La—Mn

La3 +—Mn2+ L a 3 + — M n 3 +

диаграммыТип СОСТОЯНИЯ										j
диаграммыТип СОСТОЯНИЯ	о		<	<						Литература
	s					Изоморфные		смеси
	Q	QJ	a:	Ю
		QJ	о	Си
		s	к
	< и	s
	< и	<
I		1		8						[161]]
—	30	—	18	—	Минералы		TR и Y			[ П 1 ,
	—		—				—			162]
I?	—	22	—	11	Минералы		—	и	U ;	[74]
—	30	—	18	—	Минералы		TR	и	U ;	[111,
					L a 2 0 3 — U 0 2					146,
	—		—				—			162]
I l l	—	4	—	8			—			[174 J
—	15	—	12	—	Торианиты;		минералы TR			[111,
	—	6	—	8			—			162]
І, И,	—	6	—	8			—			[74,
IV										161]
—	15	—	15	—. Минералы			TR и Са;		апа	[ H I ,
					тит;					149,
I?	—	15	—	3	CaF2—40 мол. % LaF 3					162]
I?	—	15	—	3			—			[161}
—	25	—	2	—	SrF2	— 48 мол. % LaF3				[149}
I?	—	17	—•	10			—
—	35	—	18	—	BaF2	— 55 мол. % LaF3				[149}

III?		15		22
—	40	—	41	—	Минералы TR	[1621
I	—.	18	—	26	—	[74]
—	45	—	44	—	Минералы Zr	и TR [111,
					La 2 0 3 — Zr0 2	146,
I , I I	—	43	—	39	—	162}
I , I I	—	43	—	39	—	[74]
—	30	—	43	—	—
	110		73

Родоначальник семейства лантаноидов — лантан является устойчивым трехвалентным элементом, как и все члены его се мейства. Только церий, празеодим и тербий могут быть также четырехвалентными, а самарий, европий и иттербий — двухва лентными.

Лантан обладает совершенным изоморфизмом со всеми лантаноидами и иттрием как в металлических системах, так и в системах ионных соединений и минералов. Единый генезис, одинаковые химические свойства и кристаллохимические и изо-

морфные характеристики являются причиной совместного на хождения в природе всех лантаноидов под покровительством лантана, церия или иттрия в многочисленных TR- и TR-содер- жащих минералах.

Широкий гетеровалентный изоморфизм лантана с Na, Са, Sr, Ва, Sc, U, Th и Zr проявляется во многих системах соеди нений и минералов (см. таблицу). Деление лантаноидов на «иттровую» и «церовую» подгруппы строго не обосновано, см. замечания к Се.

Л и т и й : / " м е т = 1,55 A; rLi+ = 0,68 А; горб = 1,45А; х ы + = 125 ккал/г-атом-

Изоморфные

элементы и ионы

Группа А

Li—Mg

Li+—Mg2+

Li—Fe

Li+—Fe2+

Li+ — Fe 3 +

Li—Be

Li+—Be2+

Группа В

Тип диаграммы состояния

—

1		--a	eN	Изоморфные смеси		Литература
є		--a	eN	Изоморфные смеси		Литература
a		В	VO
<\>	s	О
_ «s	s	v.22	o"
	<	<	v.
			О
—	3		3	Сплавы	Li—75 ат. % Mg;	[74]
50	—	3	—	M g — 1 7 ат. % Li
50	—	3	—	Слюды,	амфиболы, пирок-	[111,
—		—		сены,	гранаты	162]
—	2	—	4		—	—
60	•—	9	—	Слюды,	турмалин	[1HJ
110	—	6	—	LiFe02	—	[177]
—	40	—	38		—
85	—	94	—	Li-бериллы		[152}

Li—Cu	II		22		7		—	[74]
Li+ — Cu+	.—	55	—	41	.—		—
Li+ — Cu+	—	110	—	6	.—	Гранаты		[ Ш ]
Li — Mn	—	—	19	—	4		—	—
Li+—Mn2+	—	55	—	17	—	Турмалин		[162]
L i + — M n 3 +	—	135	—	3	—		—	—
Li—Na	I , I I		21		24		—	[74]
Li+—Na+	—	5	—	43	—		—
Группа С
Li—Rb	I , I I		57		62		—	[74]
Li+—Rb+	—	30	—	116	—		—	—
Li—Cs	I	.—	63	—	80		—	[74]
Li+—Cs+	—	35	—	146	—		—	—
Li—К	I	—.	52	—.	52		—	[74]
L i + — K +		25		96

Металлический литий не образует непрерывных рядов твер дых растворов ни с одним из элементов периодической систе мы. Наибольшая изоморфная смесимость в металлическом со стоянии наблюдается в системе Li — Mg: литий растворяет в себе до 75 ат. % Mg, а магний — до 17 ат. % Li .

В ионных соединениях и минералах литий вступает в ши рокие гетеровалентные изоморфные отношения с Mg, Fe, Мп, Be и Си.

Хорошим примером прецизионного рентгеноструктурного до казательства изоморфизма лития с бериллием (а не с алюми нием, как считали ранее) в бериллах является работа [152].

Lu*

Л ю т е ц и й : л м е т = 1,74	А°; A L u 3 + => 0,85 А; г о р б = 1,75 А;
Xbu 3 + =	ккал/г-атом

диаграммыТип	состояния
Изоморфные
элементы и
ионы

fpynna А
Lu—La	III
Lu 3 + — La 3 +
Lu—Се	III
Lu3 +—Ce3 +
Lu—Pr	I I I
Lu 3 + — Pr 3 +
Lu—Nd	I I I
•L U 3 - r _ Nd 3 +
Lu—Sm	III
Lu 3 + — Sm 3 +
Lu—Eu	III
Lu 3 + — Eu 3 +
Lu—Gd	III
Lu 3 + — Gd 3 +
Lu—Tb	I I I
L u 3 + — T b 3 +
Lu—Dy	III
L u 3 + — D y 3 +
Lu—Ho	I I I
L u 3 + — H o 3 +
Lu—Er	III
Lu 3 + — Er 3 +
Lu—Tm	I I I
L u 3 + — T m 3 +
Lu—Yb	III
L u 3 + — Y b 3 +	III
Lu—Y	III
L u 3 + — Y 3 +	—
Lu—Na	I?

1
S
a
^				Изоморфные				смеси	Литература
а				Изоморфные				смеси	Литература
к	f-	X	£>
*	f-	X	£>
	s	О	f ъ
<	s	С*	f ъ
<	v.	<	О
	v.		>4
	<		<J
-—	7	—	11	Сплавы	Lu—La				[161]
6	—	34	•	Минералы		TR	и	Y	[162]
—	4	.—	6	Сплавы	Lu—Се				[161]
7	—	26		Минералы		TR	и	Y	[162]
—	5	—	6	Сплавы	Lu—Pr				[161]
12	—	25		Минералы		TR	и	Y	[162]
—	4	—	6	Сплавы		Lu—Nd			[161]
14	—	22		Минералы		TR	и	Y	[162]
—	3	—	6	Сплавы	Lu—Sm				[161]
15	•—	18		Минералы		TR	и	Y	[162]
—	16	—	6	Сплавы	Lu—Eu				[161]
15	—	15	.	Минералы		TR	и	Y	[162]
—	3	—	3	Сплавы	Lu—Gd				[161]
13	—	14	—	Минералы		TR	и	Y	[162]
—	2	—	0	Сплавы	Lu—Tb				[161]
10	—	9	— Минералы			TR	и	Y	[162] 1
—	2	—	0	Сплавы	Lu—Dy				[161]
7	—	8	— Минералы			TR	и	Y	[162]
—	1	—	0	Сплавы	Lu—Ho				[161]
3	—	7	.—	Минералы		TR	и	Y	[162]
—	1	—	0	Сплавы	Lu—Er				[161]
5	—	5	— Минералы			TR	и	Y	[162]
—	0	—	0	Сплавы Lu—Tm					[161]
1	—	2	— Минералы			TR	и	Y	[162]
—	1	—	0	Сплавы	Lu—Yb				[161]
1	—	1	— Минералы			TR	и	Y	[162]
—	4	—	6	Сплавы Lu—Y					[162]
7	—	8	— Минералы			TR	и	Y	[161]
—	8	—	3			—			[161]

Изоморфные элементы и ионы

Lu3 +—Na+

Lu—U

Lu3 +—U«+

Lu—Th

Lu3 +—Th*+

Lu—Ca

Lu3 +—Ca2 +

Lu—Sr

Lu3 +—Sr2+

Lu—Ba

Lu3 +—Ba2+

Группа В

Группа С

Lu—Sc

Lu3 +—Sc3 +

Lu—Zr

Lu3 +—Zr*+

Lu—Mn

L u 3 + — M n 2 +

L u 3 + — M n 3 +

диаграммыТип состояния	1	<		ч°
диаграммыТип состояния	«	<		ч°
	«
	••
	1	Ё-	X	ІЬ
		Я	о	a
		Я	к	a
	<
—	35		14	—
I?	—	12	—	0

—37 — 14 —

II? — 3 — 3

— 17 — 8 — I — 13 — 3

—16 — 16 —

I? — 23 — 14

—28 — 32 —

—— 25 — 17

—38 — 59 —

III?	—	7	—	9
—	47	—	5	—
III?	—	10	—	13
—	47	—	8	—
I I , I?	—	34	—	25
—	17	—	6	—
—	107	—	29	—

Изоморфные смеси Литература

Минералы	TR		[162]
	—		—
Минералы	TR и U		[162]
	—		[174]
Торианиты,	минералы TR		[111, 1621
	—		[161]
CaF2—32 мол. %		LuF 3	[149]
	—		[1611
SrF2 —41 мол. %		LuF 3	[149]
	—		[161]
BaF2—42 мол. %		LuF 3	[149]