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稀土元素简介
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一、稀土元素介绍 二、稀土元素的一般物理性质 三、稀土元素的非金属化合物 四、稀土元素与化合物的反应
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一、稀土元素介绍
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)。
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三、稀土元素的非金属化合物
➢ 稀土元素的氧化物 ➢ 稀土元素的氢氧化物 ➢ 稀土元素的几种含氧酸盐 ➢ 稀土元素的卤化物 ➢ 稀土元素的氢化物 ➢ 稀土元素的硼化物 ➢ 稀土元素的硫化物
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（一）、稀土元素的氧化物
一、二价稀土元素的氧化物 EuO（氧化铕）是一种暗红色的固体，它在干或
湿空气 中均无明显反应。EuO的制备，在Ta或Mo容 器中进行，温度800-2000oBaidu Nhomakorabea。
2RE3++3CO32- → RE2(CO3)3 RE2(CO3)3在900oC时热分解为氧化物。
RE2(CO3)3 → RE2O3+3CO2
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性质： 镧系元素硫酸盐和硫酸铝相似，易溶于水，含结晶水
Ln2(SO4)3·xH2O；脱水时经历以下三步： Ln2(SO4)3·xH2O→ Ln2(SO4)3 →Ln2O2SO4 →Ln2O3
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3、与NaOH的反应
Eu+3H2O→Eu(OH)2H2O+H2↑ 4、 2Ln+3H2S→Ln3S3+3H2
(Ln=La—Sm) 5、 Eu+2NH3→Eu(NH2)2+H2
2Yb+6NH3→2Yb(NH2)3+3H2 6、 La+3HgX2 →2LaX3+3Hg
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谢谢
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Ln2(SO4)3 和稀土硫酸复盐的溶解度从La 到Lu逐渐增 大；复盐的溶解度还随温度上升而下降，且按NH4+－Na+ －K+的顺序降低。
xLn2(SO4)3+yM2SO4+zH2O = xLn2(SO4)3 •yM2SO4• zH2O
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（四）、稀土元素的卤化物
除了氟化物外，卤化物在水中均有较大的溶解度， 并且溶解度随 温度升高而增大。氟化物在水中是难 溶。水合卤化物在热分解时总伴随有水解反应： REX3·nH2O→REOX(固)+2HX(气)+(n-1)H2O
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二、稀土元素的一般物理性质
稀土金属单质一般具有银白色或灰色色泽，但镨 和钕呈浅黄色光泽。它们的熔点和沸点较高，随原子 序数增加而增高，但铕和镱的较低。稀土金属密度在 金属中属中等，镧系金属密度介于6—10g/cm3之间， 也具有随原子序数增加而增大的规律，铕和镱同样表 现出反常的低密度。
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另外，稀土金属单质的硬度不大，镧 和铈的硬度为20—30布氏硬度单位。稀土 金属有一定的延展性，铈、钐和镱为最好。 稀土虽然是金属元素，但不是优良导电体， 其电阻率比铜和铝高1—2个数量级。
因此水合物脱水总不能得到纯净的无水卤化物。
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而稀土氧化物与高氯酸（1:1）的水溶液反应可 得到水合的高氯酸盐RE(ClO4) nH2O，n=8(RE=La Ce Pr Nd Y)，n=9(RE=Sm Gd)，如：
Y+HClO4 → Y(ClO4) 8H2O 另外，Ba(BrO3)2和稀土硫酸盐的复分解反应可 制备稀土溴酸盐，如：
惰性气氛中也被氧化，形成三价氧化物。 二价稀土元素的氢氧化物Eu(OH)2可用10mol/L
NaOH和金属Eu反应制备;
Eu+3H2O → Eu(OH)2H2O+H2
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（三）、稀土元素的几种含氧酸盐
一、稀土元素的碳酸盐
稀土水合碳酸盐能与大多数酸反应，在水中的溶解 度在10-5~10-7mol/L范围内。稀土碳酸盐在900oC时分解成 氧化物。向可溶性的稀土盐溶液中加入略过量的 (NH4)CO3，可生成 (RE2CO3)3（正碳酸盐）：
Eu2O3+Eu(La) → 3Eu(La)O 液N2中，在-33oC或更低温度下，令Yb与O2作用 或在压下于200-300oC使金属与O2反应可制备YbO。
2Yb+O2 → 2YbO
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（二）、稀土元素的氢氧化物
一、二价稀土元素的氢氧化物 Eu(OH)2与Sm(OH)2、Yb(OH)2极易氧化，甚至在
La2(SO4)3+3Ba(BrO3)2 → RE(BrO3)3+3BaSO4↓
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（五）、稀土元素的氢化物
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(六)、稀土元素的硼化物
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（七）、稀土元素的硫化物
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四、稀土元素与化合物的反应
1、与水的反应
La+H2O→La(OH)3+H2↑ 2、与酸的反应
Y+HF→YF3+H2↑ Y+HCl→YCl3+H2↑ Y+H2SO4→Y2(SO4)3+H2↑ Y+HNO3→YNO3+H2↑ Y+H3PO4→Y3(PO4)4+H2↑
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一、稀土元素介绍 二、稀土元素的一般物理性质 三、稀土元素的非金属化合物 四、稀土元素与化合物的反应
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一、稀土元素介绍
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)。
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三、稀土元素的非金属化合物
➢ 稀土元素的氧化物 ➢ 稀土元素的氢氧化物 ➢ 稀土元素的几种含氧酸盐 ➢ 稀土元素的卤化物 ➢ 稀土元素的氢化物 ➢ 稀土元素的硼化物 ➢ 稀土元素的硫化物
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（一）、稀土元素的氧化物
一、二价稀土元素的氧化物 EuO（氧化铕）是一种暗红色的固体，它在干或
湿空气 中均无明显反应。EuO的制备，在Ta或Mo容 器中进行，温度800-2000oBaidu Nhomakorabea。
2RE3++3CO32- → RE2(CO3)3 RE2(CO3)3在900oC时热分解为氧化物。
RE2(CO3)3 → RE2O3+3CO2
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性质： 镧系元素硫酸盐和硫酸铝相似，易溶于水，含结晶水
Ln2(SO4)3·xH2O；脱水时经历以下三步： Ln2(SO4)3·xH2O→ Ln2(SO4)3 →Ln2O2SO4 →Ln2O3
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3、与NaOH的反应
Eu+3H2O→Eu(OH)2H2O+H2↑ 4、 2Ln+3H2S→Ln3S3+3H2
(Ln=La—Sm) 5、 Eu+2NH3→Eu(NH2)2+H2
2Yb+6NH3→2Yb(NH2)3+3H2 6、 La+3HgX2 →2LaX3+3Hg
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谢谢
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Ln2(SO4)3 和稀土硫酸复盐的溶解度从La 到Lu逐渐增 大；复盐的溶解度还随温度上升而下降，且按NH4+－Na+ －K+的顺序降低。
xLn2(SO4)3+yM2SO4+zH2O = xLn2(SO4)3 •yM2SO4• zH2O
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（四）、稀土元素的卤化物
除了氟化物外，卤化物在水中均有较大的溶解度， 并且溶解度随 温度升高而增大。氟化物在水中是难 溶。水合卤化物在热分解时总伴随有水解反应： REX3·nH2O→REOX(固)+2HX(气)+(n-1)H2O
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二、稀土元素的一般物理性质
稀土金属单质一般具有银白色或灰色色泽，但镨 和钕呈浅黄色光泽。它们的熔点和沸点较高，随原子 序数增加而增高，但铕和镱的较低。稀土金属密度在 金属中属中等，镧系金属密度介于6—10g/cm3之间， 也具有随原子序数增加而增大的规律，铕和镱同样表 现出反常的低密度。
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另外，稀土金属单质的硬度不大，镧 和铈的硬度为20—30布氏硬度单位。稀土 金属有一定的延展性，铈、钐和镱为最好。 稀土虽然是金属元素，但不是优良导电体， 其电阻率比铜和铝高1—2个数量级。
因此水合物脱水总不能得到纯净的无水卤化物。
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而稀土氧化物与高氯酸（1:1）的水溶液反应可 得到水合的高氯酸盐RE(ClO4) nH2O，n=8(RE=La Ce Pr Nd Y)，n=9(RE=Sm Gd)，如：
Y+HClO4 → Y(ClO4) 8H2O 另外，Ba(BrO3)2和稀土硫酸盐的复分解反应可 制备稀土溴酸盐，如：
惰性气氛中也被氧化，形成三价氧化物。 二价稀土元素的氢氧化物Eu(OH)2可用10mol/L
NaOH和金属Eu反应制备;
Eu+3H2O → Eu(OH)2H2O+H2
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（三）、稀土元素的几种含氧酸盐
一、稀土元素的碳酸盐
稀土水合碳酸盐能与大多数酸反应，在水中的溶解 度在10-5~10-7mol/L范围内。稀土碳酸盐在900oC时分解成 氧化物。向可溶性的稀土盐溶液中加入略过量的 (NH4)CO3，可生成 (RE2CO3)3（正碳酸盐）：
Eu2O3+Eu(La) → 3Eu(La)O 液N2中，在-33oC或更低温度下，令Yb与O2作用 或在压下于200-300oC使金属与O2反应可制备YbO。
2Yb+O2 → 2YbO
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（二）、稀土元素的氢氧化物
一、二价稀土元素的氢氧化物 Eu(OH)2与Sm(OH)2、Yb(OH)2极易氧化，甚至在
La2(SO4)3+3Ba(BrO3)2 → RE(BrO3)3+3BaSO4↓
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（五）、稀土元素的氢化物
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(六)、稀土元素的硼化物
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（七）、稀土元素的硫化物
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四、稀土元素与化合物的反应
1、与水的反应
La+H2O→La(OH)3+H2↑ 2、与酸的反应
Y+HF→YF3+H2↑ Y+HCl→YCl3+H2↑ Y+H2SO4→Y2(SO4)3+H2↑ Y+HNO3→YNO3+H2↑ Y+H3PO4→Y3(PO4)4+H2↑