第二十二章稀土元素内容摘要:

第二次飞跃 , 从生产大国- →科技大国飞跃 稀土是 21世纪的“战略元素”;美国定出25种,其中 15种镧系元素, 15/25;日本40种,其中稀土 17种, 17/40。 一、 La系收缩 原子半径: La- →Lu 169pm- →158pm 减少 11pm, 称 La系收缩 其中 Eu和 Yb金属半径特大 , 因为 f电子半满和全满时膨胀。 离子半径 ( +3价 ) : La3+ pm- →Lu3+ pm 逐渐减小。 该收缩引起 Zr- Hf, Nb- Ta, Mo- W性质相近;甚至 Ru- Os、 Rh- Ir、 Pd- Pt也相似 二、氧化态, +3常见态 少数的有 +2价 , 但在溶液中有很强的还原性 , 如 Sm2+ 、 Eu2+、 Yb2+ 少数的有 +4价 , 但在溶液中有很强的氧化性 , 如 Ce4+ 、Pr4+ 、 Tb4+ 至于为什么有少数的例外价态 , 与该离子的水合热等多种因素有关;另一主要原因是离子的 f亚层全满 、半满 、 全空最稳定有关: Eu2+ (4f 7)、 Yb2+ (4f 14)、Ce4+ (4 f 0)、 Tb4+ (4f 7) (Sm3+ / Sm2+ )= V (Yb3+ / Yb2+ )= (Ce4+ / Ce3+ )= + V (Pr4+ / Pr3+ )=+ V 单质稀土金属有很强的还原性,仅次于碱土金属 ( Ln3+ / Ln)= ~ ; 其性质也类似于碱土金属。 三、重要化合物 ( 一 ) 、 +3价 氧化物 , mp高熔点 , 偏离子型晶体;从氢氧化物 、 各种含氧酸盐灼烧可得 , 或金属单质灼烧直接氧化也可得;通式: Ln2O3 Ln2(C2O4)3 - → 800C → Ln2O3 最常见的方法 Ln2O3难溶于水或碱;易溶于强酸 Ln(OH)3。
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