第十八篇f区元素

18.1.4 镧素元素的重要化合物
1.Ln(III)的化合物 (1)氧化物和氢化物
Ln的氧化物除Pr2O3为深蓝色，Nb2O3为 浅蓝色，Er2O3为粉红色外，其他氧化值为 +3的氧化物均为白色，而氢氧化物的颜色 则与氧化物有所不同。
(2)卤化物 2Ln+3X2
2LnX3
Ln2O3+3C+3Cl2 2LnCl3+3CO
酸 Ln3 H2
H 2O Ln2O3 H 2
稀土元素的提取
(1)NaOH分解法 (RE)PO4+浓NaOH 130-150C (RE)(OH)3+Na3PO4
(2)H2SO4分解法 2(RE)PO4+3H2SO4(浓) 200-250C (RE)2(SO4)3(s)+2H3PO4
(3)氯-碳分解法 2(RE)PO4+3C+6Cl2 1000 C 2(RE)Cl3+2POCl3+3CO2
18.1.2 镧素元素概述
“镧系收缩”现象 特点: • 镧系内原子半径呈缓慢减小的趋势，多数相邻元素原子半
径之差只有1pm左右。 • 随原子序数的增加镧系元素的原子半径虽然只是缓慢缩小，
但是经过La到Yb的14种元素的原子半径递减的积累却减小 了约14pm，造成Lu，Hf和Ta的原子半径和同族的Y，Zr和 Nb的原子半径极为接近。
N2 1300K UN ,UN 2
S 770K US 2
H 2 520K UH 3
H 2O 373K UO2
§18.3 核化学简介
18.3.1 核结构 18.3.2 核反应 18.3.3 核能的利用
第十八章 f区元素
§18.1 镧系元素 §18.2 锕系元素 §18.3 核化学简介
§18.1 镧素元素
18.1.1 稀土元素简介 18.1.2 镧素元素概述 18.1.3 镧素元素的单质 18.1.4 镧素元素的重要化合物
18.1.1 稀土元素简介
“稀土元素”是化学家们经常使用而又 没有统一定义的一个化学术语。目前倾向 的看法是:由于ⅢB族元素钇、镥与镧系元素 在自然界常共生于某些矿物之中，它们之 间也有许多相似之处，故称镧系元素与钇、 镥为稀土元素，以RE表示。
(3)其他盐类
2.Ln(II)和Ln(IV)化合物
§18.2 锕系元素
18.2.1 锕系元素 18.2.2 钍和铀能其化合物
18.2.1 锕系元素
1. 锕系元素的价层电子构型 2. 氧化数 3. 锕系收缩 4. 电极电势
18.2.2 钍和铀能其化合物
1.钍及其化合物
Th
H 2 870K ThH 2
依据稀土元素直对原子质量等因素将其分为轻稀土元 素和重稀土元素:
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu
轻稀土元素(铈组)
Gd Tb Dy(Y ) Ho Er Tm Yb Lu
重稀土元素(钇组)
稀土元素的矿床主要有含轻稀土元素的独居 石和氟碳铈镧矿以及含重稀土元素的硅铍钇矿、 磷酸钇矿和黑稀金矿等。我国的稀土资源以内蒙 古自治区白云鄂博的储藏量最大，它以多属重稀 土矿类型，一般规模不大但易于开采。目前我国 的稀土生产能力已跃居世界第一位。
镧系元素的价层电子构型和性质
18.1.3 镧素元素的单质
X 2 470K LnX 3
Ln
O2 420K Ln2O3 S 沸点 Ln2S3, LnS , LnS2
N2 1300K LnN
高温
C LnCx (x 0.5,1,1.5,2)
高温
B LnB4 , LnB6
H 2 550K LnH 4 , LnH 3
C 2400K Twenku.baidu.comC,ThC2
N2 1050K ThN
HF 870K ThF4
O2 500K ThO2
HNO3 Th(NO3 )4 5H 2O
CCl4 870K ThCl4
2.铀及其化合物
U
F2 500K UF4 600K UF6 Cl2 770K UCl4 ,UCl6 ,UCl8 770K UCl10 O2 600K U3O8 ,UO3,UO2