Табл. 1. номер, атомная масса и некоторые другие свойства элементов семейства лантаноидов.
Название |
Сим вол |
Атомная масса |
Электронная структура |
Ва лент ность |
Ион ный радиус |
Энергия ионизации, эв |
Магнитные моменты 3-валентных ионов в магнетонах Бора * |
Содержание в земной коре, % по массе |
|||||
4f |
5s |
5p |
5d |
6s |
|||||||||
Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций |
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy HLu Er Tm Yb Lu |
57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 671 68 69 70 71 |
138,9055 140,12 140,9077 144,24 (145)** 150,4 151,96 157,25 158,9254 162,50 164,9304 167,26 168,9342 173,04 174,97 |
— 2 3 4 5 6 7 7 9 10 11 12 13 14 14 |
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 |
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 |
1 — — — — — — 1 — — — — — — 1 |
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 |
3 3,4 3,4 3 3 2,3 2,3 3 3,4 3(4) 3 3 3(2) 2,3 3 |
1,061 1,034 1,013 0,955 0,979 0,964 0,950 0,938 0,923 0,908 0,894 0,881 0,869 0,858 0,848 |
36,2 37,2 37,5 37,8 38,3 38,2 38,8 38,6 39,4 39,5 40,0 40,2 40,3 40,8 41,0 |
0 2,51 3,6 3,61 — 1,54 3,62 7,84 9,76 10,59 10,50 9,53 7,2 4,6 0 |
2,9·10-3 7·10-3 9·10-4 3,7·10-3 — 8·10-4 1,3·10-4 8·10-4 4,3·10-4 5·10-4 1,7·10-4 3,3·10-4 2,7·10-5 3,3·10-5 8·10-5 |
* По измерениям парамагнитной восприимчивости. ** Массовое число наиболее долго живущего изотопа 145Pm.
Табл. 2. — Физические свойства лантана, лантаноидов, а также иттрия и скандия
Примечание. Структура, плотность и ряд других свойств приведены для модификацин, устойчивой при комнатной температуре. 1 кгс/мм2«10 Мн/м2.
Металл |
Плотность (рентге новская), г/см |
t пл, °С |
t кип, °С |
Удельное объёмное электрическое Сопротивление (при 25°С), ом·см·106 |
Сечение захвата тепловых нейтронов, s |
Работа выхода электрона, эв |
Модуль упругости, кгс/мм2 |
a(La) g-Ce a-Pr a-Nd a-Sm Eu a-Gd a-Tb Dy Ho Er Tm a-Yb Lu a-Sc Y |
6,17 6,77 6,78 7,01 7,54 5,26 7,89 8,27 8,53 8,80 9,05 9,33 6,98 9,84 2,99 4,48 |
920 795 935 1024 1072 826 1312 1356 1407 1461 1497 1545 824 1652 1539 1509 |
3470 3470 3130 3030 1900 1440 3000 2800 2600 2600 2900 1730 1430 3330 2730 2930 |
56,8 75,3 68,0 64,3 88 81,3 140,5 — 56 87 107 79 27 79 — 69 ±3 |
8,9 0,70 11,2 44 6500 4500 44000 44 1100 64 166 118 36 108 13 1,38 |
3,33 2,84 2,7 3,3 3,2 2,54 3,07 3,09 3,09 3,09 3,12 3,12 2,59 3,14 3,23 3,07 |
3915 3058 3595 3860 3480 — 5730 5864 6433 6850 7474 — 1815 — — 6700 |
Получение. Основными источниками получения РЗЭ цериевой группы служат минералы монацит (фосфат РЗЭ и тория), бастнезит (фторкарбонат РЗЭ) и лопарит (сложный титанониобат натрия, кальция и РЗЭ); гл. источники РЗЭ группы иттрия — эвксенит, фергюсонит, ксенотим (иттропаризит) и гадолинит. Для извлечения РЗЭ монацитовые и бастнезитовые концентраты разлагают концентрированной серной кислотой при нагревании до 200°С с последующим выщелачиванием массы водой. Из сернокислых растворов первоначально выделяют торий, а затем осаждают РЗЭ в виде оксалатов, двойных сульфатов или др. соединений. Для разложения монацитовых концентратов используют также обработку растворами щёлочи, растворяя образующуюся при этом смесь гидроокисей в соляной или азотной кислоте. Бастнезитовые концентраты обжигают при 400—800°С с целью частичного или полного разложения минерала, сопровождающегося выделением CO2.
Продукт обжига обрабатывают азотной кислотой. Из раствора осаждают РЗЭв виде фторидов или двойных сульфатов или извлекают экстракцией трибутилфосфатом. Сложное сырьё типа лопарита хлорируют в присутствии угля при 700—800° С. Летучие хлориды титана, ниобия и тантала удаляются с газами. В печи остаётся сплав хлоридов РЗЭ. Хлориды растворяют в воде, выделяя затем оксалаты РЗЭ. Эвксенит также рекомендуется перерабатывать методом хлорирования.
Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/
IA | IIA | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | ---- | VIIIB | ---- | IB | IIB | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIIIA | |
Период | ||||||||||||||||||
1 |
1 H Водород |
2 He Гелий |
||||||||||||||||
2 |
3 Li Литий |
4 Be Бериллий |
5 B Бор |
6 C Углерод |
7 N Азот |
8 O Кислород |
9 F Фтор |
10 Ne Неон |
||||||||||
3 |
11 Na Натрий |
12 Mg Магний |
13 Al Алюминий |
14 Si Кремний |
15 P Фосфор |
16 S Сера |
17 Cl Хлор |
18 Ar Аргон |
||||||||||
4 |
19 K Калий |
20 Ca Кальций |
21 Sc Скандий |
22 Ti Титан |
23 V Ванадий |
24 Cr Хром |
25 Mn Марганец |
26 Fe Железо |
27 Co Кобальт |
28 Ni Никель |
29 Cu Медь |
30 Zn Цинк |
31 Ga Галлий |
32 Ge Германий |
33 As Мышьяк |
34 Se Селен |
35 Br Бром |
36 Kr Криптон |
5 |
37 Rb Рубидий |
38 Sr Стронций |
39 Y Иттрий |
40 Zr Цирконий |
41 Nb Ниобий |
42 Mo Молибден |
(43) Tc Технеций |
44 Ru Рутений |
45 Rh Родий |
46 Pd Палладий |
47 Ag Серебро |
48 Cd Кадмий |
49 In Индий |
50 Sn Олово |
51 Sb Сурьма |
52 Te Теллур |
53 I Иод |
54 Xe Ксенон |
6 |
55 Cs Цезий |
56 Ba Барий |
* |
72 Hf Гафний |
73 Ta Тантал |
74 W Вольфрам |
75 Re Рений |
76 Os Осмий |
77 Ir Иридий |
78 Pt Платина |
79 Au Золото |
80 Hg Ртуть |
81 Tl Таллий |
82 Pb Свинец |
83 Bi Висмут |
(84) Po Полоний |
(85) At Астат |
86 Rn Радон |
7 |
87 Fr Франций |
88 Ra Радий |
** |
(104) Rf Резерфордий |
(105) Db Дубний |
(106) Sg Сиборгий |
(107) Bh Борий |
(108) Hs Хассий |
(109) Mt Мейтнерий |
(110) Ds Дармштадтий |
(111) Rg Рентгений |
(112) Cp Коперниций |
(113) Uut Унунтрий |
(114) Uuq Унунквадий |
(115) Uup Унунпентий |
(116) Uuh Унунгексий |
(117) Uus Унунсептий |
(118) Uuo Унуноктий |
8 |
(119) Uue Унуненний |
(120) Ubn Унбинилий |
||||||||||||||||
Лантаноиды * |
57 La Лантан |
58 Ce Церий |
59 Pr Празеодим |
60 Nd Неодим |
(61) Pm Прометий |
62 Sm Самарий |
63 Eu Европий |
64 Gd Гадолиний |
65 Tb Тербий |
66 Dy Диспрозий |
67 Ho Гольмй |
68 Er Эрбий |
69 Tm Тулий |
70 Yb Иттербий |
71 Lu Лютеций |
|||
Актиноиды ** |
89 Ac Актиний |
90 Th Торий |
91 Pa Протактиний |
92 U Уран |
(93) Np Нептуний |
(94) Pu Плутоний |
(95) Am Америций |
(96) Cm Кюрий |
(97) Bk Берклий |
(98) Cf Калифорний |
(99) Es Эйнштейний |
(100) Fm Фермий |
(101) Md Менделевий |
(102) No Нобелей |
(103) Lr Лоуренсий |
Щелочные металлы | Щёлочноземельные металлы | Лантаноиды | Актиноиды | Переходные металлы |
Лёгкие металлы | Полуметаллы | Неметаллы | Галогены | Инертные газы |