Glavni drugo

Redko zemeljski element

Kazalo:

Redko zemeljski element
Redko zemeljski element

Video: TRADUCTION EN 20 LANGUES = Composés de métaux des terres rares 2024, Maj

Video: TRADUCTION EN 20 LANGUES = Composés de métaux des terres rares 2024, Maj
Anonim

Elastične lastnosti

Tako kot pri večini drugih lastnosti redkozemskih kovin tudi elastični moduli redkozemeljskih kovin spadajo v srednji pertiletil ostalih kovinskih elementov. Vrednosti za skandij in itrij so približno enake vrednosti končnih članov lantanidov (erbij do lutecij). Splošno se povečuje modul elastike z naraščajočim atomskim številom. Razvidne so anomalične vrednosti za cerij (nekatera vezava 4f) in itterbij (divalenca).

Mehanske lastnosti

Redko zemeljske kovine niso niti šibke niti posebej močne kovinske prvine in vsebujejo nekaj skromne duktilnosti. Ker so mehanske lastnosti precej odvisne od čistosti kovin in njihove toplotne zgodovine, je težko primerjati poročane vrednosti v literaturi. Končna moč se giblje od približno 120 do približno 160 MPa (megapaskali), duktilnost pa od približno 15 do 35 odstotkov. Moč itterbija (europij ni bil izmerjen) je veliko manjša, 58 MPa, duktilnost pa je višja, približno 45 odstotkov, kot bi pričakovali za dvovalentno kovino.

Kemijske lastnosti

Reaktivnost redkozemeljskih kovin z zrakom kaže veliko razliko med lahkimi lantanidi in težkimi. Lahki lantanidi oksidirajo veliko hitreje kot težki lantanidi (gadolinij skozi lutecij), skandij in itrij. Ta razlika je deloma posledica variacije tvorjenega oksidnega produkta. Svetlobni lantanidi (lantani skozi neodmij) tvorijo šestkotno strukturo A tipa R 2 O 3; srednji lantanidi (samarij skozi gadolinij) tvorijo monoklinično fazo tipa B 2 O 3 tipa B; medtem ko težkih lantanidov, skandij in itrij oblika kubični C-tipa R 2 O 3 modifikacijo. Tip A reagira z vodno paro v zraku in tvori oksihidroksid, zaradi česar se bela prevleka razblini in omogoča oksidacija z izpostavitvijo sveže kovinske površine. Oksid tipa C tvori tesno, koherentno prevleko, ki preprečuje nadaljnjo oksidacijo, podobno kot obnašanje aluminija. Samarija in gadolinij, ki tvori B tipa R 2 O 3 fazi oksidira nekoliko hitrejša od težjih lantanidov, skandij in itrij, vendar še vedno tvorijo koherentno oblogo, ki prepreči nadaljno oksidacijo. Zaradi tega morajo biti lahni lantanidi shranjeni v vakuumu ali v atmosferi inertnega plina, težki lantanidi, skandij in itrij pa lahko leta ostanejo na prostem brez kakršne koli oksidacije.

Kovina Europium, ki ima skorbeno strukturo, najhitreje oksidira katero koli redko zemljo z vlažnim zrakom in jo je treba vedno ravnati v atmosferi z inertnim plinom. Reakcijski produkt evropija, ki je izpostavljen vlažnemu zraku, je hidratni hidroksid, Eu (OH) 2 ―H 2 O, ki je nenavaden reakcijski produkt, ker vse druge redkozemske kovine tvorijo oksid.

Kovine močno reagirajo z vsemi kislinami, razen fluorovodikovo kislino (HF), ki sprošča, H 2 plin in tvori ustrezno redkih zemljin, anionske spojine. Redkih zemeljskih kovin, kadar jo damo v fluorovodikova kislina obliki netopno RF 3 prevleko, ki preprečuje nadaljnje reakcije.

Redko zemeljske kovine zlahka reagirajo s vodikovim plinom, da tvorijo RH 2 in pod močnimi hidridnimi pogoji fazo RH 3 - razen skandija, ki ne tvori trihidrida.

Spojine

Redkozemeljski elementi tvorijo na deset tisoč spojin z vsemi elementi desno od - vključno s kovinami skupine 7 (mangan, tehnecij in renij) v periodični tabeli, skupaj z berilijem in magnezijem, ki ležita na samem v skupini 2. Pomembne serije spojin in nekatere posamezne spojine z edinstvenimi lastnostmi ali nenavadnim vedenjem so opisane spodaj.

Oksidi

Največja družina anorganskih redkozemeljskih spojin, preučenih do danes, so oksidi. Najpogostejši stehiometrije je R 2 O 3 sestavek, ker pa imajo nekaj lantanidnih elementov druge valenčnih stanj poleg 3+, obstajajo, za druge vrste stehiometrijami primer, cerijevega oksida (CEO 2), prazeodim oksida (Pr 6 O 11), terbijevega oksida (Tb 4 O 7), europijevega oksida (EuO) in Eu 3 O 4. Večina razprav se bo osredotočila na binarne okside, toda ternarni in drugi oksidi višjega reda bodo na kratko pregledani.