稀土金属有机化学
稀土就是化学元素周期表中镧系元素
稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth）。
简称稀土（RE或R）。
稀土的分类】1）轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
2）重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。
稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE表示。
它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。
它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
【名称由来】17种稀土元素名称的由来及用途镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。
镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。
铈（Ce） "铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。
稀土元素的反应
3稀土金属与水和酸作用
❖ 稀土金属能分解水，在冷水中作用缓慢，在热 水中作用较快，并迅速地放出氢气；
RE 3H 2O RE (OH)3 3 / 2H 2
❖ 稀土金属能溶解在稀盐酸、硫酸、硝酸中， 生成相应的盐。在氢氟酸和磷酸中不易溶解， 这是由于生成难溶的氟化物和磷酸盐膜所致。
❖ 所有稀土金属在空气中，加热至 180~200℃时，迅速氧化且放出热量。铈 生成CeO2，镨生成Pr6O11(Pr2O3·4PrO2)， 铽则生成Tb4O7(Tb2O3·2TbO2)，其它稀土 金属则生成RE2O3型氧化物。
(2)稀土金属与氢作用
❖ 稀土金属在室温下能吸收氢，温度升高吸
~ 氢速度加快。当加热至250 300℃时，则 ~ 能激烈吸氢，并生成组成为REHx(X=2 4)
（7）稀土碳酸盐
❖ 往可溶性的稀土盐溶液中加入略微过量的 （NH4）2CO3，即可得到稀土碳酸盐。但随 着原子序数的增加，生成碱式盐的趋势也 增加，碱金属的碳酸盐与稀土可溶性盐作 用只能得到碱式盐，而与碱金属酸式碳酸 盐作用则生成稀土碳酸盐。
❖ 稀土碳酸盐能和大多数酸反应，生成相应 的盐放出CO2。
❖ REC2(s)=RE(g) + 2C(s)
（5）稀土硫酸盐
❖ 稀土氧化物与略微过量的浓硫酸反应、水合 硫酸盐高温脱水或酸式盐的热分解均可制得 无水稀土硫酸盐。无水稀土硫酸盐容易吸水， 溶于水是放热，在20℃时，稀土硫酸盐的溶 解度由铈至铕依次降低，由钇至镥依次升高。
❖ 水合稀土硫酸盐可用通式RE2(SO4)3·nH2O表 示，其中n=3,4,5,6,8,9,但以n=9(La,Ce)和 n=8(Pr至Lu)为最常见。
稀土化学7稀土元素配合物
制备稀土与强碱性含氮配位体配合物，可将 胺类的气体与无机稀土氯化物直接反应，得 到固体的加合物。例如NH3、CH3NH2 与稀土 氯化物作用，得到LnCl3(NH3)n (n=1~8)及 LnCl3(CH3NH2)n (n=1~5)。制备二胺或多胺 的配合物是将无水的稀土盐类与多胺在乙腈
醇、乙腈和乙酸乙酯等，多数情况下可以沉淀出稀土配合
物。也可以用对应的稀土盐类，溶于过量的配位体中，如 二甲基亚砜(DMSO)和二甲基胺(DMF)等，再用减压蒸馏法 将过量的配位体除去。用上述方法可以合成整个稀土系列
的配合物，此时影响配合物的组成的主要因素是稀土的原
子序数，轻稀土与重稀土经常得到不同的配合物组成，而
(4)近年来开展了稀土元素生物化学方面的研究，把稀土离 子作为生物体系中碱土金属结合位置的探针。现已对酶、 氨基酸、冠醚、卟啉类的含氮大环等配合物的溶液化学、 光谱、核磁共振谱和顺磁共振谱等方面进行了研究。
一般化合物的形成是以原子价键理论为基础的。根 据原子价键理论，元素A和元素B化合时，它们相互 之间有一定的“化合量”，它们的原子之间有一定 的数量比。根据各组成元素的原子价可写出相应的 结构式：H2O
配位数 杂化类型 几何构型
2
sp
直线形
3
sp2 平面等边三角形
4
sp3
正四面体形
4
dsp2
正方形
5
dsp3
三角双锥形
6 sp3d2, d2sp3 正八面体形
配位数为2的配Biblioteka 物例：[AgCl2]-， [CuCl2]-
配位数为4的配合物
正四面体形
配
位
稀土金属有机化学
PhSiH3, benzene, rt 96 h, 61%, 2:1ds
SiH2Ph SiH2Ph
SiH2Ph
5% (C5Me4i-Pr)2YCH(TMS)2
n-C6H13
PhSiH3, 50 0C
12 h, 78%, 4:1
PhH2Si
n-C6H13
+ H
n-C6H13
Lanthanide Complexes Catalyzed Hydroamination/Cyclization Reactions of aminoalkynes
R cat. LY-N(TMS)2 NH2
Et
Et
L = N or
N
Et
Et
Pri N
N Pri
nR N n = 1, 2
Livinghouse, T. et al, Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 701-704.
Cp*2LnCH(TMS)2 + H2P n
* PH
CH2(TMS)2 PH Cp*2Ln
H2P n Cp*2Ln * PH
Cp*2Ln PH
E =CH(TMS)2
4. Catalytic Hydrosilylation
5% catalyst
n-C8H17
PhH2Si PhSiH3, rt, 1-24h,
75%, 28:1
n-C8H17 +
SiH2Ph n-C8H17
催化剂
Cp*2LuMeTHF Cp*2YbCH(TMS)2 Cp*2YMeTHF Cp*2SmCH(TMS)2 Cp*2NdCH(TMS)2 Cp*2LaCH(TMS)2 Me2SiCp”2YCH(TMS)2 Me2SiCp”2SmCH(TMS)2 Me2SiCp”2NdCH(TMS)2
乙酸铈和硝酸铈
乙酸铈和硝酸铈乙酸铈和硝酸铈是两种常见的铈盐，具有不同的化学性质和用途。
本文将分步骤阐述这两种化合物的性质和用途，以及它们在科学研究和产业应用中的重要性。
1、乙酸铈乙酸铈的化学式为Ce(CH3COO)3，是一种白色晶体，易潮解，不溶于水，溶于乙醇和乙醚。
乙酸铈是一种重要的稀土金属有机盐，具有以下主要用途：（1）作为氧化剂和催化剂。
乙酸铈是一种强氧化剂，常用于有机合成反应中，例如合成烯醇、醛、酮等化合物。
此外，乙酸铈还可以作为催化剂，促进化学反应的进行，提高反应速率和选择性。
（2）用于储存能源。
乙酸铈可以与一些有机物形成复合材料，具有储能性能。
这种材料可以在外界刺激下释放储存的能量，如可将其应用于电池、电容器、动力材料等领域。
（3）用于生物技术。
由于乙酸铈稀土离子的特殊性质，可以与生物体内的蛋白质和核酸发生特殊的作用。
因此乙酸铈常用于生物技术中的分析、诊断和治疗等方面。
2、硝酸铈硝酸铈的化学式为Ce(NO3)3，是一种白色结晶体，易潮解，易溶于水和醇类。
硝酸铈是铈系稀土金属化合物中的重要代表，具有以下主要用途：（1）用于材料科学。
硝酸铈具有优良的光学、电学性能，因此可以用于制备太阳能电池、光电器件等。
此外，硝酸铈也能够改善材料的热稳定性、耐腐蚀性和高温力学性能等方面的特性。
（2）用于电子材料。
硝酸铈可以用于制备电子材料中的瞬变器件、磁存储材料、超导体等，具有良好的性能。
在集成电路领域，硝酸铈也具有重要作用，可用于制备高介质、高温超导体等特殊的电子材料。
（3）用于其他领域。
硝酸铈还可以用于污水处理、催化剂的制备等领域。
在化学分析中，硝酸铈可以用于测定阳离子的含量，其极性高，适用于许多离子的测定。
总之，乙酸铈和硝酸铈作为铈系稀土金属化合物中的重要代表，具有广泛的用途。
它们在材料科学、电子材料、生物技术、化学分析、催化剂等领域中扮演着重要的角色。
在科学研究和产业应用中，它们的重要性不容忽视。
17种稀土元素
17种稀土元素的应用领域稀土的分类1）轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
2）重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
镧（La）【lán】：镧的应用超级普遍，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各类合金材料等。
她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。
铈（Ce）【shì】：1，铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空挪用电。
从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。
2，目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效避免大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
3，硫化铈能够取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
4，Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。
铈应用领域超级普遍，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各类合金钢及有色金属等。
镨（Pr）【pǔ】：1，镨被普遍应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。
2，用于制造永磁体。
选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料，其抗氧性能和机械性能明显提高，可加工成各类形状的磁体。
普遍应用于各类电子器件和马达上。
3，用于石油催化裂化。
以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳固性。
稀土论文——化学专用
稀土配位及稀土配合物在发光领域的发展与应用赤峰学院化学系化学本科班王丽丹指导教师：桑雅丽前言：含有稀土元素的有机高分子材料, 既具有稀土离子独特的光、电、磁特性,又具有有机高分子材料的优良加工性能，是一种具有潜在应用价值的功能材料,已引起广泛关注。
光致发光稀土有机配合物荧光材料作为无机发光、有机发光研究的交叉学科,有着十分重要的理论研究意义和实际应用价值。
一、稀土配位特性稀土元素是一类典型的金属,能与元素周期表中大多数非金属形成化学键。
在金属有机化合物或原子簇化合物中，有些低价稀土元素还能与某些金属形成金属—金属键。
表1是稀土配合物按化学键的分布情况[1]。
表1稀土配位化合物按化学键的分布由表1的数据表明：在这些化合物中，与稀土直接配位的原子有卤素，氧族(氧、硫、硒、碲)，氮族(氮、磷、砷)，碳族(碳、硅、锗)和氢等五类元素。
按其成键多少，依次是氧、碳、氮、卤素、硫(硒、碲)、氢和磷(砷）。
配位化合物(包括络合离子）及金属有机化合物中中心离子的配位数是指与它结合的δ配体的配位原子数或π配位所提供的π电子对数。
根据图1可以看出稀土有大而多变的配位数，3d过渡金属的配位数通常是4或6，而稀土元素离子最常见的配位数为8或9，这一数值比较接近6s，6p和5d道数的总和；稀土离子具有较小的配体场稳定化能，而过渡金属的晶体场稳定化能较大，所以稀土元素在形成配合物时键的方向不强,配位数在3 ~12范围内变动[2]。
由图1可以看到其中最常见的配位数为8和9，对稀土化学键及电子结构的研究结果表明:大多数稀土化合物中其化学键的性质属极性共价键,稀土常以6s、6p和5d轨轨道参与成键, 其轨道总数为9，这就是稀土化合物配位数以8和9为主的主要原因。
统计数字表明：具有8和9配位数的配合物约占总数的65%，配位数高于8和9的配合物显著减少，配位数低于8和9的配合物数目也显著减少。
二、稀土配位化学[3]配位化学处于多学科交汇点,稀土配位化学是稀土化学活跃的前沿领域之一。
金属有机
直线型 R2Hg 等边三角形 R3B 四面体 (C2H5)4Pb 平面四方形 [(C2H4)PtCl3]三角双锥 (CH3)5Sb 八面体 M(CO)6,M=Cr,Mo,W
离子型金属有机化合物 M－C是极性键，因为M的电负性小于C。 M包括ⅠA，ⅡA，ⅢA，La系，Ac系。 含离域的多中心键的金属有机化合物 • 缺电子键型(deficient electron compound) 定义：凡电子数少于按电子配对法成键所需 的价电子数的化合物。 • M－C中C原子为π给予体的多中心键的化 合物 • M－C以夹心键形成的π键化合物
1919年，法国H. Hein
CrCl3 + PhMgBr Ph2Cr
当时其成键性质，特点引起广泛讨论，直到1954 年Zeiss阐明其结构是夹心型的-芳烃络合物。 1925年，Fischer-Tropsch反应的发现 Fe Oxide cat H2 + CO 汽油 (合成气) 320-340℃ , 25bar (碳氢混合物) 其机理的研究目前仍然是金属有机化学的一个重 要研究领域，可能是先生成M－C或者M＝C。 1936年，该反应在法国得到工业化，南非汽油的 一半量通过该法生产。
• 混合金属（合金）与RX反应
主要是针对高原子序数的金属，M＝Tl,Pb,Bi,Hg等。因 为生成的M－C键很弱，RnM的生成焓[△Hf°(RnM)>0] 不能由MXn的生成焓 [△Hf°(MXn)<0]补偿，需加入另 外一种金属促进反应进行。 Na + Hg + 2CH3Br → (CH3)2Hg + 2NaBr
金属有机化学是无机化学和有机化学的交叉学 科，既可以归属于无机化学，也可以归属于有 机化学。 • 无机化学角度：有机金属化合物是一类以有机 烃为配体的配合物或者说含M-C键的配合物， 主要研究其结构，成键规律及性质，稳定性， 配体的解离反应等，目的是用于材料科学方向。 • 有机化学角度：合成及其化学性质，基元反应 特点，配合物中有机配体的形成，新参与的有 机反应及对有机反应的影响规律。目的是希望 用于有机合成，精细化工合成，高分子合成化 学等方面。
稀土MOFs二氧化碳还原
稀土MOFs二氧化碳还原
稀土MOFs是一类基于稀土离子的金属有机骨架化合物（Metal-Organic Frameworks，MOFs），它们具有高度可调性和多样性。
近年来，稀土MOFs在催化领域受到了广泛关注，其中之一的应用就是
二氧化碳还原。
二氧化碳是一种重要的温室气体，其大量排放已经引起了全球变暖和
气候变化等严重问题。
因此，将二氧化碳转化为有用的化学品已成为
一项重要的研究课题。
其中，将二氧化碳还原为低碳烷烃或其他有机
物质是一种非常有前途的方法。
稀土MOFs作为催化剂可以有效地促进二氧化碳还原反应。
例如，以
钇（Y）离子为中心的钇基MOF（Y-MOF）可以催化CO2还原生成
甲烷和乙烯等低碳烷烃。
此外，镝（Dy）离子和铽（Tb）离子也被证明是有效的CO2还原催化剂。
稀土MOFs具有多种优点。
首先，它们具有高表面积和可调孔径结构，这使得它们能够提供大量的活性位点和优异的催化性能。
其次，稀土
离子具有特殊的电子结构和磁性质，这些特性可以增强催化剂的反应
活性和选择性。
最后，稀土MOFs具有良好的稳定性和可重复使用性，这使得它们成为一种非常有前途的CO2还原催化剂。
但是，稀土MOFs作为CO2还原催化剂仍然存在一些问题。
例如，其合成方法比较复杂，并且需要高温高压条件下进行。
此外，在实际应用中还需要解决催化剂的寿命和再生等问题。
总之，稀土MOFs作为CO2还原催化剂具有广阔的应用前景。
未来研究应该致力于优化合成方法、提高反应活性和选择性、延长催化剂寿命等方面的问题。
稀土MOFs二氧化碳还原
稀土MOFs二氧化碳还原
稀土MOFs二氧化碳还原是一种新型的二氧化碳还原技术，它利用稀土金属有机框架材料（MOFs）作为催化剂，将二氧化碳转化为有用的化学品，如甲酸、甲醇等。
这种技术具有高效、环保、可持续等优点，被认为是未来二氧化碳减排和资源利用的重要途径。
稀土MOFs是一种由稀土金属离子和有机配体组成的晶体材料，具有高度的结构可控性和催化活性。
在二氧化碳还原反应中，稀土MOFs可以作为催化剂，促进二氧化碳的还原反应，生成有机化合物。
这种反应需要一定的能量输入，通常使用光能或电能作为驱动力，以提高反应效率。
稀土MOFs二氧化碳还原技术具有多种优点。
首先，它可以将二氧化碳转化为有用的化学品，从而实现二氧化碳的资源化利用。
其次，它可以减少二氧化碳的排放量，从而降低对环境的影响。
此外，稀土MOFs具有高度的结构可控性和催化活性，可以实现高效的反应转化率和选择性。
然而，稀土MOFs二氧化碳还原技术也存在一些挑战。
首先，稀土MOFs的制备和合成需要一定的技术和成本，限制了其在工业应用中的推广。
其次，稀土MOFs的催化活性和稳定性需要进一步提高，以满足实际应用的需求。
此外，稀土MOFs二氧化碳还原技术还需要解决一些技术难题，如反应条件的优化、催化剂的再生等。
稀土MOFs二氧化碳还原技术是一种具有广阔应用前景的新型二氧化碳减排和资源利用技术。
未来，我们需要进一步加强研究和开发，提高稀土MOFs的催化活性和稳定性，推动其在工业应用中的广泛应用，为实现可持续发展做出贡献。
稀土元素—镧
简述稀土元素—镧稀土，曾称稀土金属，或称稀土元素，是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。
因其天然丰度小，又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在，故叫“稀土”。
稀土材料具有优异的磁、光、电性能,不仅在传统材料领域,而且在现代高新技术领域中都有着广泛的应用。
从元素周期表来看，稀土家族是来自镧系的15个元素，加上与镧系相关密切的钪和钇共17种元素。
它们是：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
在科技高速发展的今天，稀土元素在国民经济以及高新科学技术的发展中扮演着不可或缺的角色。
无论是航天、航空、军事等高科技领域，还是人们的日常生活用品，无论工业、农牧业、还是化学、生物学、医药，稀土的应用及其作用几乎是无所不在，无所不能。
作为是稀土元素中含量第二最丰富元素（第一丰富为铈，地壳中的含量约0.0046%），镧在地壳中的含量为0.00183%，镧的元素名来源于希腊文，原意是“隐蔽”。
于1839年被瑞典化学家莫桑德尔从粗硝酸铈中发现，并确认为一种新元素。
镧是银白色的软金属，有延展性。
其化学性质活泼，易溶于稀酸。
在空气中易氧金属镧化;加热能燃烧，生成氧化物和氮化物。
在氢气中加热生成氢化物，在热水中反映强烈并放出氢气。
镧存在于独居石沙和氟碳铈镧矿中。
易溶于稀酸。
镧为可锻压、可延展的银白色金属，质软可用刀切开。
其熔点921°C，沸点为3457°C，密度6.174克/厘米3。
镧化学性质活泼，在干燥空气中迅速变暗，在冷水中缓慢腐蚀，热水中加快;镧可直接与碳、氮、硼、硒、硅、磷、硫、卤素等反应;镧的化合物呈反磁性。
高纯氧化镧可用于制造精密透镜;镧镍合金可做储氢材料，六硼化镧广泛用作大功率电子发射阴极。
镧的外围电子层排布4f15d16s2。
第一电离能5.47电子伏特。
化学性质活泼，用刀刮即可在空气中燃烧（纯的铈不易自燃，但稍氧化或与铁生成合金时，极易自燃）；加热时，在空气中燃烧生成二氧化铈。
稀土元素的反应-周敏
稀土元素的氢氧化物
（1）二价稀土元素的氢氧化物 用 NaOH溶液和金属Eu反应生成Eu(OH)2 Eu+3H2O → Eu(OH)2+H2 （2）三价稀土元素的氢氧化物 将氨水或碱加入稀土盐溶液中，沉淀出 RE(OH)3： 3NH3+LaCl3+3H2O→La(OH)3+3NH4Cl
稀土元素的卤化物
稀土元素含氧酸盐
（一）稀土元素的碳酸盐
1、向可溶性的稀土盐溶液中加入略过量的(NH4) 2CO3溶液，可生成稀土碳酸盐沉淀。 2RE3++3CO32- → RE2(CO3)3↓ 2、RE2(CO3)3在900℃时热分解为氧化物。 在有 水存在时，分解过程中存在这中间碱式盐 RE2O3· 2· 2O。 2CO 2H
1、在熔化的硼酸盐浴中电解稀土氧化物来制 备。 2、用碳还原稀土元素的氧化物和硼的氧化物
如：La2O3+4B2O3+15C → 2LaB4+15CO 3、用碳化硼还原稀土氧化物 如：Y2O3+3B4C → 2YB6+3CO 4、用单质硼还原稀土氧化物 在1500-1800oC下反应 2Sc2O3+22B → 4ScB4+3B2O2(g)
Re +H2O=RE(OH)3+H2
5、溶于盐酸、稀硫酸及硝酸中，生成相应的稀土盐。
二、稀土元素的化合物
1、 稀土元素氧化物 2、 稀土元素氢氧化物 3、 稀土元素卤化物 4、 稀土元素氢化物 5、 稀土元素硼化物 6、 稀土元素碳化物 7、 稀土元素硅化物 8、 稀土元素硫化物 9、 稀土元素配位化合物 10、稀土元素含氧酸盐 11、稀土金属有机化合物
稀土元素硅化物
1 、稀土的硅化物有RESi 、RESi2、RE3Si5、 RE5Si和RE3Si2等类型。 2 、制备方法有： （1）在熔化的硅酸盐浴中电解稀土氧化物 （2）用硅还原稀土氧化物 （3）单质直接化合 将单质硅和金属粉末混 合作成团块，在真空中融化，可制得RESi2。
稀土元素的反应周敏
2、氧化物可与水结合生成氢氧化物 （一）稀土元素的碳酸盐
11、稀土金属有机化合物 2、RE2(CO3)3在900℃时热分解为氧化物。
2、稀土配合物的主要类型有：
稀土元素的氧化物
1 、二价稀土元素的氧化物的制备 液氮中，在-33 ℃浴中电解稀土氧化物来制 （2）稀土金属氢化物和石墨混合，在真空中加至1000oC，亦可得到碳化物 。
2、氧化物可与水结合生成氢氧化物 （2）稀土金属氢化物和石墨混合，在真空中加至1000oC，亦可得到碳化物 。
备。 如：La2O3+4B2O3+15C → 2LaB4+15CO
用或在低压下于200-300℃使金属与O2反应可制备YbO。
2Yb+O2 → 2YbO 2、三价稀土元素的氧化物的制备
镧系金属在高于453K（Sc为773K）时能被空 气迅速氧化，放出大量热，生成Ln2O3 。
4Ln+3O2 → 2Ln2O3
稀土氧化物的性质
1、稀土氧化物不溶于水和碱溶液中，但能溶 于无机酸（除HF和H3PO4）生成相应的盐。
3、用碳化硼还原稀土氧化物 33Pa真空下，得RES，而Al2S3可升华分出。
（一）稀土元素的碳酸盐
2、稀土配合物的主要类型有：
如：Y O +3B C → 2YB +3CO 1、稀土元素配位数往往大于6，具有7、8、9、10，甚至高达12。
2RE+3X2 → 2REX3
2、 稀土元素氢氧化物 2Sc2O3+22B → 4ScB4+3B2O2(g)
（3）单质直接化合 将单质硅和金属粉末混合作成团块，在真空中融化，可制得RESi2。
稀土金属的分类
稀土金属的分类把金属分类是非常重要的，它既能为了科学研究也能帮助工业在使用金属的时候更有针对性。
稀土金属是一类重要的矿物质原料，它具有重要的地质学意义，并在科学研究和工业生产中具有重要的作用。
目前，稀土金属主要分为八大类，包括氧化物稀土、水溶稀土、碱土金属混合稀土、有机稀土、卤化物稀土、放射性稀土、其他稀土元素和稀有金属。
氧化物稀土，也称为稀土元素氧化物，是由十九种元素，包括钆、钇、铈、锆、钼、锝、铌、镝、钽、钨、铑、镱、镥、镧、钡、镍、钛、钰和铯组成的，它们主要以氧化物和硫化物的形式存在。
它们是金属资源的主要来源，在各行各业，特别是金属工业中应用较广。
水溶稀土，也称为镧类稀土，主要指镧类元素，它们包括钆、钇、铈、锆、钼、锝、铌、镝、钽、钨、铑、、钰和铯。
它们的水溶性与其他金属大不相同，它们的溶解度随着温度的升高而减少。
它们的特性使它们在化学工业中应用较多。
碱土金属混合稀土，指的是由镧类稀土和锇、铪、锴、钽、钌、铼和钌组成的混合金属。
这类金属主要应用在铸造、焊接等工艺过程中，它们具有抗热腐蚀性和高耐磨性，是铸造工艺中不可或缺的重要材料。
有机稀土，指的是由有机化学特性的稀土元素组成的稀土有机化合物，它们有着丰富而多样的化学性质，例如，润湿剂、抗静电剂、分散剂、阻燃剂、抗腐蚀剂、催化剂等。
它们主要应用在纺织、化妆品、橡胶等行业。
卤化物稀土，指的是含有稀土元素的氟化物、氯化物和卤化物，它们具有良好的抗腐蚀性、热稳定性、耐高温性和高介电常数等特性，因此在电子和电气行业中被广泛使用。
放射性稀土，是指含有较活性放射性元素的稀土化合物，它们可以在相对较低的温度下迅速自行衰变，通常被用于放射性治疗，可以有效控制癌症和其他疾病的发展和治疗。
其他稀土元素，包括钆、钇、铈、锆、钼、锝、铌、镝、钽、钨、铑、镱、镥、镧、钡、镍、、钰、铯、硼、锆和钛。
它们具有不同的电学特性，在电子工业中广泛应用。
稀有金属是一类很重要的金属，它们有着较高的性价比，由于在大规模生产中难以实现，故而价格相对较高。
稀土元素
稀土元素摘要：本文简要介绍了什么是稀土元素，稀土元素的特殊结构，包括：稀土元素电子排列特征、化合价、离子半径、标准电极电位以及化合键，稀土元素作用和应用。
关键词：稀土元素特殊结构稀土资源一、稀土元素概述稀土元素包括镧系元素，以及镧系元素化学性质相近的钪(SC)和钇(Y)，共17种元素，通常镧系元素用Ln表示，稀土元素用RE 表示。
稀土金属并不稀少，它们的总量在地壳中占0.0153%，其中丰度最大的是铈，它们在地壳中的含量比锡、铅、钼、钨和贵金属多几十倍或几百倍。
含稀土元素的矿物约有200多种，其中最重要的是磷钇矿、氟碳铈矿等。
我国是世界上的稀土储量最多的国家，储量超过世界上其它的国家已知储量的总和，其次是美国、印度和加拿大，我国钇的储量更高，占全世界的90%。
二、稀土元素的独特结构和化学特征（一）稀土元素的电子排列特征由于稀土元素在基态时最后填充的电子大都进入4f亚层(钇和镧例外)，因而它们的原子最外层只有2个电子；同时镧系元素的原子半径及Ln3+离子半径，在总趋势上都随着原子核电荷数的增大而缩小，这种镧系收缩现象镧系使得元素的原子半径相近，因而稀土元素的化学性质十分相似。
稀土元素电子排列的独特特征决定了稀土元素的独特性。
其中钪(SC)，钇(Y)，镧(La)的情况稍有不同。
它们的结构可以表示为惰性气体的电子结构之外加上d1s1 电子。
而从铈到镥的14种元素，最显著的特征是有了4f电子，而且从铈到镱的13 种元素中，其4f 幅电子层上的电子未完全充满轨道。
虽然其它过渡金属元素也有未充满轨道的情况，但其未充满轨道均在原子的最外层。
稀土元素的4f 轨道则不然。
它不但深藏在原子内部，而且轨道也随原子序数增大而缩小。
而在稀土元素从金属变成离子的情况下，主量子数小的4f 电子却要越过主量子数大5S5 P电子而先失去，是因为其能级高的缘故。
在稀土金属中，6s电子和5d电子形成导带，4f 电子则在原子中定域，这种4f 电子定域化和不完全填充都反映要种种物性中。
稀土元素知识学习
一、稀土元素简介稀土，曾称稀土金属，或称稀土元素，是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。
稀土是制造被称为“灵巧炸弹”的精密制导武器、雷达和夜视镜等各种武器装备不可缺少的元素。
因其天然丰度小，又以氧化物或含氧酸盐矿物共生形式存在，故叫“稀土”。
1.基本简介稀土金属，或称稀土元素，是元素周期表第Ⅲ族副族元素钪、钇和镧系元素共17种化学元素的合称。
钪和钇因为经常与镧系元素在矿床中共生，且具有相似的化学性质，故被认为是稀土元素。
与其名称暗示的不同，稀土元素（钷除外）在地壳中的丰度相当高，其中铈在地壳元素丰度排名第25，占%（与铜接近）。
然而，由于其化学性质，稀土元素很少富集到经济上可以开采的程度。
稀土元素的名称正是源自其匮乏性。
人类第一种发现的稀土矿物是从瑞典伊特比村的矿山中提取出的硅铍钇矿，许多稀土元素的名称正源自于此地。
2.元素组成稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu），以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc）和钇(Y）共17种元素，称为稀土元素。
周期系ⅢB族中原子序数为21、39和57～71的17种化学元素的统称。
其中原子序数为57～71的15种化学元素又统称为镧系元素。
稀土元素的共性是：①它们的原子结构相似；②离子半径相近（REE3+离子半径×10^-10m~×10^-10m，Y3+为×10^-10m）；③它们在自然界密切共生。
稀土元素有多种分组方法，目前最常用的有两种：两分法：铈族稀土，La-Eu，亦称轻稀土（LREE）钇族稀土，Gd-Lu+Y，亦称重稀土（HREE）两分法分组以Gd划界的原因是：从Gd开始在4f亚层上新增加电子的自旋方向改变了。
而Y归入重稀土组主要是由于Y3+离子半径与重稀土相近，化学性质与重稀土相似，它们在自然界密切共生。
稀土元素常见化合价
稀土元素常见化合价
稀土（Rare earth elements，REE）是指包括镧系元素、铈系元素、钆系元素、锕系元素、氡系元素、钇系元素在内的17种金属元素，其具有独特的化学性质和活性能，在新能源
开发、电子领域、医药、锂电池等领域有广泛应用。
稀土元素具有金属有机化合物特有的
有机反应能力，可以用来构建新型杂环化合物以及有机金属配合物。
稀土元素的常见化合价有三价和四价，三价稀土配合物通常存在气体状态，具有强烈的毒性。
它们常常以氢氟、氯氟、溴、氢硝基和氢磷酸根为络合剂形成气体化合物。
四价稀土
配合物有很高的熔点，它们经常以硝酸根、氯根、硫酸根、氰酸根或硫脲为络合剂形成固态化合物或溶液。
稀土四价配合物用来制备悬浮剂，它们具有优异的溶解度和抗溶解性，可以在恒定温度下用来制备一系列中等密度的悬浮剂。
稀土元素的共价化表现出许多可能的配合物，其体系主要分为稀土配并烷、稀土有机酸盐
和稀土有机金属氧化物几大类。
稀土配并烷是具有稀土元素作为芳香环内的中心环的有机
化合物，最常见的是稀土配烯酮，它们常用作水溶液类农药的催化剂；稀土有机酸盐是由
有机酸和稀土元素的单一的化合物，用于生产汽车照明系统及加料机等；稀土有机金属氧
化物以其独特的物质性质、结构丰富而闻名，用于制造电子元件和催化剂等。
稀土元素具有独特的化学性质，用于构建新型杂环化合物以及有机金属配合物，常见的化
合价有三价和四价，它们分别用来制作各种气体和固体的化合物，广泛应用于新能源开发、电子领域、医药、锂电池等领域，它们的应用可以满足我们日益增长的能源需求。
金属钐元素特性及应用
金属钐元素特性及应用金属钐是一种稀土金属，化学符号为Sm，原子序数为62。
它的物理性质和化学性质使得它在多个应用领域具有重要的作用。
在本文中，我将详细介绍金属钐的特性以及它的应用。
首先，金属钐的物理性质包括外观、硬度、导电性和熔点等。
金属钐呈银白色，具有柔软的金属质地，可以轻易被切割和锤打成各种形状。
它的硬度较低，属于相对较软的金属。
另外，金属钐是一种良好的电导体，可以有效传导电流和热量。
它的熔点较高，约为1072摄氏度。
其次，金属钐的化学性质使其在各种应用中发挥着重要的作用。
金属钐可以与氧、氮、硫等非金属元素形成化合物。
它可与氧气反应生成氧化钐（Sm2O3），这是一种重要的稀土氧化物，在陶瓷、催化剂和光学玻璃等领域有广泛应用。
此外，金属钐还可以与氮气反应生成氮化钐（SmN），具有良好的磁性和导电性，常用于磁性材料和电子器件中。
金属钐还可以与硫化氢等硫化物反应生成硫化钐（Sm2S3），在一些光电和光学器件中起着重要作用。
金属钐的应用涉及多个领域，下面将详细介绍几个主要的应用方面。
1. 磁性材料金属钐的磁性能使其成为磁性材料的重要组成部分。
与其他稀土金属一样，金属钐可以与铁、钴、镍等金属形成稀土磁体合金，具有良好的磁性能。
这些合金广泛应用于电机、发电机、电磁阀等电磁设备中。
此外，金属钐的磁性特性还使其在制备高能量产品（如电池、磁盘等）中的磁性层起到重要作用。
2. 光学玻璃金属钐的氧化物（Sm2O3）在光学玻璃中具有重要的应用。
它具有良好的透明性和光学性能，可用于制备各种光学器件，如镜片、棱镜和光学滤光片等。
此外，钐玻璃还具有较宽的光谱范围，对红外光有很好的透过性，因此在红外光学领域也有重要应用。
3. 催化剂金属钐及其化合物在催化剂中具有良好的催化性能。
钐化合物可以用作催化剂的载体或活性组分，常用于氢化反应、加氢脱硫反应和有机合成等化学反应中。
此外，金属钐还可以与其他稀土金属形成复合催化剂，提高催化剂的催化活性和稳定性。
神秘而罕见镧的化学奥秘
神秘而罕见镧的化学奥秘镧是一种神秘而罕见的化学元素，它的存在却很少为人所知。
本文将带您一探镧的化学奥秘。
首先，让我们来了解一下镧的基本信息。
镧的原子序数为57，化学符号为La。
它是镧系元素中最常见的一种，属于稀土金属。
镧在自然界中较为稀少，常以化合物的形式存在。
镧的物理性质非常特殊，具有良好的延展性和导电性。
它还具有较强的磁性和反铁磁性，因此在磁学和材料科学中有重要的应用。
接下来，让我们来探讨一下镧的化学性质。
镧是一种化性较活泼的金属元素，与氧、水和酸等物质反应活跃。
与氧气反应时，镧可以形成氧化物La2O3。
此外，镧还可以与非金属元素形成多种化合物，如与卤素形成的镧氯化物（LaCl3）、镧溴化物（LaBr3）等。
这些化合物在催化剂、电池、光学器件等领域都有广泛的应用。
然而，镧最引人注目的特性之一是其在配合物中的应用。
镧离子可以与不同的配体形成稳定的配合物，这种特性使得镧在有机合成和荧光探针方面有很大的潜力。
镧配合物不仅在光谱分析、医学影像等领域发挥重要作用，还被用于发展新型荧光材料和化学传感器。
这些应用展示了镧的巨大潜力和化学奥秘。
除此之外，镧还在核能领域有着重要的应用。
镧的同位素镧-138是一种优良的热中子吸收剂，可用于核电站中的熔盐反应堆。
熔盐反应堆利用镧来控制裂变链式反应，确保反应过程的稳定性和安全性。
这种应用使得镧在核科学领域的地位愈加重要。
总而言之，镧作为一种神秘而罕见的化学元素，具有独特的物理和化学性质。
它在催化剂、荧光探针、核能等领域有着广泛的应用前景。
镧的化学奥秘还有待深入研究和探索，相信在未来的科学发展中，镧会为我们带来更多惊喜和突破。
让我们一同期待镧这个神秘元素的更多奇迹！。