Glavni drugo

Rijetkozemni element

Sadržaj:

Rijetkozemni element
Rijetkozemni element
Anonim

Elastična svojstva

Kao i kod većine ostalih svojstava rijetkozemnih metala, elastični moduli rijetkozemnih metala spadaju u srednji pertiletil ostalih metalnih elemenata. Vrijednosti za skandium i itrij približno su jednake onima krajnjih članova lantanida (erbium do lutetium). Postoji općenito povećanje modula elastičnosti s povećanjem atomskog broja. Enološke vrijednosti cerija (vezivanje nekih 4f) i itterbija (dvovalentnost) su evidentne.

Mehanička svojstva

Rijetkozemni metali nisu ni slabi ni osobito jaki metalni elementi, a pokazuju popriličnu plastičnost. Budući da su mehanička svojstva prilično snažno ovisna o čistoći metala i njihovoj toplinskoj povijesti, teško je usporediti prijavljene vrijednosti u literaturi. Krajnja čvrstoća varira od oko 120 do oko 160 MPa (megapaskali), a duktilnost od oko 15 do 35 posto. Jačina itterbija (europij nije izmjeren) je mnogo manja, 58 MPa, a duktilnost je veća, oko 45 posto, što bi se moglo očekivati ​​za dvovalentni metal.

Kemijska svojstva

Reaktivnost rijetkozemnih metala sa zrakom pokazuje značajnu razliku između lakih lananida i teških. Lagani lanididi oksidiraju mnogo brže od teških lantanida (gadolinij kroz lutecij), skandija i itrij. Ova je razlika dijelom zbog varijacije nastalog oksidnog produkta. Svjetlo lantanida (lantan kroz neodimij) dobije šesterokutni tip A-R 2 O 3 strukture; srednji lantanida (samarij kroz gadolinij) tvore monoklinski tip B R 2 O 3 faze; dok teški lantanida, skandij, te itrij tvore kubičnih tipa C R 2 O 3 modifikacije. A-tip reagira s vodenom parom u zraku, stvarajući oksihidroksid, zbog čega bijeli premaz propada i omogućuje oksidaciji izlaganjem svježe metalne površine. Oksid tipa C tvori tijesan, koherentan premaz koji sprječava daljnju oksidaciju, slično ponašanju aluminija. Samarij i gadolinij koji tvore B-tipa R 2 O 3 faza, oksidira neznatno brže nego težim lantanida, skandija, itrija a, ali i dalje se oblikuje koherentna premaz koji sprječava daljnje oksidacije. Zbog toga se lagani lanididi moraju skladištiti u vakuumu ili u atmosferi inertnog plina, dok se teški lantanidi, skandija i itrij mogu godinama ostavljati na otvorenom, bez ikakvih oksidacija.

Europium metal, koji ima bcc strukturu, oksidira najbrže od bilo koje rijetke zemlje vlažnim zrakom i s njom je potrebno rukovati u atmosferi inertnog plina u svakom trenutku. Reakcijski produkt europija kada je izložen vlažnom zraku je hidrat hidroksid, Eu (OH) 2 H 2 O, koji je neobično produkt reakcije, jer svi ostali metali rijetkih zemalja tvore oksid.

Metali snažno reagiraju sa svim kiselinama, osim fluoridnom kiselinom (HF), oslobađanje, H 2 plin i formiranje odgovarajućeg rijetka zemlja-aniona spoja. U rijetkih zemljanih metala, kada se u obliku fluorovodične kiseline netopljive RF 3 premaz koji sprečava daljnje reakcije.

Rijetkozemni metali lako reagiraju s vodikovim plinom da formiraju RH 2, a pod jakim hidridnim uvjetima, fazu RH 3 - osim skandija, koji ne tvori trihidrid.

spojevi

Elementi rijetke zemlje tvore desetine tisuća spojeva sa svim elementima desno - uključujući metale skupine 7 (mangan, tehnecij i renij) u periodičnoj tablici, plus berilij i magnezij, koji leže na udaljenosti lijeva strana u grupi 2. Važne serije spojeva i neki pojedinačni spojevi jedinstvenih svojstava ili neobičnog ponašanja opisani su u nastavku.

oksidi

Najveća obitelj anorganskih rijetkozemnih spojeva proučavana do danas su oksidi. Najčešći Stehiometrija je R 2 O 3 pripravak, ali zbog nekoliko lantanid elementi imaju i druge valentni stanja osim 3+, drugi stoichiometries postoje-primjerice, cerijev oksid (CEO 2), praseodimij oksida (Pr 6 O 11), terbij oksid (Tb 4 O 7), europij oksid (EuO) i Eu 3 O 4. Većina rasprave usredotočit će se na binarne okside, ali također će se ukratko pregledati i ternarni i drugi oksidi višeg reda.