Elementele de pământ rare sunt

Originea numelui

Numele de „elemente de pământuri rare“ punct de vedere istoric la sfârșitul XVIII - începutul secolului al XIX-lea, atunci când oamenii cred in mod eronat ca mineralele. care conține elemente de două subfamilii, - ceriu (lumina - La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu) și ytriu (grele - Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) - rar găsit în pământ crusta. Cu toate acestea elemente de rezervă brute de pământuri rare nu sunt mai puțin frecvente în prevalența totală care depășește de 10 ori plumb, molibden - 50 de ori, de tungsten - 165 de ori.

Inițial, celula cu numărul 61 a fost gol, denumit în continuare a avut loc promethium, selectat dintre uraniu și fisiune produse a devenit al 15-lea membru al acestei familii.

Proprietăți și recepție

Oxizi ai elementelor de pământuri rare. În sensul acelor de ceasornic din primul centru: praseodim, ceriu, lantan, neodim, samariu, gadoliniu

Elementele de pământ rare demonstrează o mare asemănare între proprietățile chimice și unele proprietăți fizice, care se explică prin structura aproape identică a nivelurilor electronice exterioare ale atomilor lor. Elementele de pământ rare sunt metale. ele sunt obținute prin reducerea oxizilor corespunzători. fluoruri, electroliza sărurilor anhidre și alte metode.

Proprietăți chimice

Scandiul, ytriul și lantanidele au o reactivitate ridicată. Activitatea chimică a acestor elemente este deosebit de vizibilă la temperaturi ridicate. Când sunt încălzite la 300-400 ° C, metalele reacționează chiar și cu hidrogen. formând RH3 și RH2 (simbolul R exprimă atomul elementului de pământuri rare). Acești compuși sunt suficient de puternici și au un caracter de sare. Când sunt încălzite în oxigen, metalele reacționează cu ușurință cu acesta, formând oxizi: R2O3. CeO2. Pr6O11. Tb4O7 (numai Sc și Y cu formarea unui film de oxid de protecție sunt rezistente la aer, chiar și atunci când sunt încălzite la 1000 ° C). În timpul arderii acestor metale într-o atmosferă de oxigen, se eliberează o cantitate mare de căldură. La arderea a 1 g de lantan, se eliberează 224,2 kcal de căldură. Pentru ceriu, caracteristica caracteristică este proprietatea piroforicității - capacitatea de a scânteia atunci când se taie metalul în aer.

Lantanul, ceriul și alte metale reacționează deja la temperaturi obișnuite cu apă și acizi neoxidanți, eliberând hidrogen. Datorită activității ridicate a oxigenului și a apei atmosferice, bucățile de lantan, ceriu, ytriu etc. trebuie depozitate în parafină.

Activitatea chimică a metalelor pământurilor rare nu este aceeași. De la scandiu la lantan, activitatea chimică crește, în timp ce în seria lantan-lutetiu scade. Rezultă că cel mai activ metal este lantanul. Acest lucru se datorează scăderii în raze a atomilor elementelor de la lantan la lutețiu pe o parte și de la lantan la scandiu din celălalt.

Efectul „contracție lantanidelor“ (compresie) conduce la faptul că, în urma elementele lantanide (hafniu, tantal, tungsten, reniu, osmiu, iridiu, platină) au raze atomice mai mici la 0,2-0,3 Â, prin urmare, lor foarte asemănătoare proprietățile cu proprietățile elementelor corespunzătoare din a cincea perioadă.

Elements - scandiu, ytriu, lantan - d shell electronic este stratul penultimul doar incepe sa se formeze, astfel încât razele de atomi de metal și activitatea acestui grup crește de sus în jos. Acest grup diferă de alte subgrupe de metale în care ordinea schimbării activității este opusul.

Deoarece raza atomului de ytriu (0.89 Å) este aproape de raza atomului de holmium (0.894 Å), acest metal ar trebui să ocupe una dintre cele mai penultimate locuri de activitate. Scandiul, din cauza activității sale, ar trebui să fie localizat după lutețiu. În această serie, efectul metalelor asupra apei este slăbit.

Elementele de pământ rareori prezintă cel mai adesea o stare de oxidare +3. Datorită acestui fapt, cele mai caracteristice sunt oxizii R2O3 - compuși solizi, rezistenți și refractari. Fiind oxizi de bază, aceștia pentru majoritatea elementelor pot să se combine cu apă și să creeze baze - R (OH) 3. Hidroxizii metalelor de pământuri rare sunt puțin solubili în apă. Capacitatea R2 O3 conecta cu apă, funcția primară, adică solubilitatea și R (OH) 3 sunt reduse în aceeași ordine ca și activitatea de metal: Lu (OH) 3. în special Sc (OH) 3. prezintă anumite proprietăți amfoterice. Astfel, în plus față de soluția de Sc (OH) 3 în NaOH concentrat. a fost obținută o sare: Na3S (OH) 6.2H20.

Deoarece metalele acestui subgrup sunt active și sărurile lor de acizi puternici sunt solubili, ele sunt ușor de dizolvat în acizi acid neokislitelyah și oxidanți.

Toate metalele pământuri rare reacționează puternic cu halogeni, creând RHal3 (Hal-halogen). Cu sulf și seleniu reacționează, dar cu încălzire.

Fiind în natură

De regulă, elementele de pământuri rare se găsesc în natură împreună. Ele formează oxizi foarte puternici, compuși halogeni, sulfuri. Pentru lantanidele, compușii cei mai comuni sunt elemente trivalente. Excepția este ceriu, care se transformă cu ușurință într-o stare tetravalentă. În plus față de ceriu, compușii tetravalenți formează praseodim și terbiu. Compușii divalenti sunt cunoscuți în samarium, europium și ytterbium. Conform proprietăților lor fizico-chimice, lantanidele sunt foarte apropiate una de cealaltă. Acest lucru se explică prin particularitatea structurii cochililor de electroni.

In ciuda izomorfismul nelimitate, grupul de pământuri rare în anumite condiții geologice pot împărți concentrația de pământuri rare ytriu și ceriu subgrupe. De exemplu, roci alcaline și produse asociate dezvoltării primare postmagmatic devine subgrupă ceriu și produse postmagmatic granitoidele cu inalta alcalinitate - ytriu. Majoritatea fluorocarbonaturilor sunt îmbogățite cu elemente ale subgrupului de ceriu. Multe niobates contin tantal ytriu subgrupă și titanați și titan-tantal-niobates - ceriu. Unele diferențieri ale pământurilor rare sunt observate și în condiții exogene. substituție izomorfă de pământuri rare, cu unele de altele, în ciuda diferențelor dintre numerele lor de secvență, datorită fenomenului de „contracție lantanide“: cu o creștere a numărului de secvență are loc finalizarea orbite interne mai degrabă decât externe de electroni, astfel încât cantitatea de ioni nu este crescut.

Acumularea selectivă a elementelor de pământuri rare în minerale și roci se poate datora diferențelor în razele lor de ioni. Faptul este că razele ionilor de lantanid scad în mod regulat de la lantan la lutețiu. Ca o consecință, este posibilă o substituție izomorfă preferențială, în funcție de gradul de diferență în dimensiunile ionilor de pământuri rare. Astfel, în mineralele de scandiu, zirconiu și mangan, pot fi prezente numai pământuri rare dintr-o serie de lutețiu - disprosiu; mineralele din partea mijlocie a seriei (ytriu, disprosiu, gadoliniu) se acumulează preponderent în mineralele de uraniu; Elementele grupului de ceriu trebuie concentrate în mineralele de toriu; Mijloacele de stronțiu și bariu pot conține numai elemente din seria europium-lanthanum.

producere

cerere

Elementele de pământuri rare sunt utilizate în diverse ramuri ale tehnologiei: în electronica radiofrecvențelor, în realizarea instrumentelor. inginerie nucleară, construcție de mașini. industria chimică. în metalurgie și altele. utilizate pe scară largă La, Ce, Nd, Pr în industria sticlei sub formă de oxizi și alți compuși. Aceste elemente sporesc translucența sticlei. pământuri rare fac parte din sticlă cu destinație specială, și transmisiv infraroșu absorb razele ultraviolete. rezistente la acizi și căldură. De o mare importanță au primit pământuri rare și compușii acestora în industria chimică, de exemplu, la fabricarea pigmenților, lacurilor și vopselelor, în industria petrolului drept catalizatori. Elementele de pământuri rare sunt utilizate în producția anumitor explozivi. oțeluri speciale și aliaje. ca primitori. Compușii monocristalin de pământuri rare (precum și ferestrele) sunt folosite pentru a crea un laser și alte elemente optic active și neliniare în optoelectronică. Pe baza Nd, Y, Sm, Er, Eu cu aliajele Fe-B sunt preparate cu proprietățile magnetice de înregistrare (forță coercitivă ridicată și magnetizare) pentru a crea magneti permanenti capacitate foarte mare, în comparație cu ferroalloys simple.

notițe

Vezi ce "Pământ rar" în alte dicționare este:

Elemente de pământuri rare - a se vedea Elementele de pământuri rare. Dicționarul geologic: în 2 volume. M. Nedra. Editat de KN Paffengolts și alții 1978. Rare ... Enciclopedie geologică

ELEMENTE RARE-PĂMÂNT - (REE) grup de 15 chimice. Elementele plasate în celula 57-lea din Tabelul periodic al lui Mendeleev (cm.) (lantan), precum și scandiu și ytriu. Toate acestea sunt active chimic (de regulă, sunt trivalent), și sunt similare în industria chimică a acestora. și unele fizici ... Encyclopedie mare politehnică

pământuri rare - (REM), o familie de 17 elemente chimice ale III grup a sistemului periodic: scandiu Sc, ytriu Y, lantan La și CE lantanidelor ceriu, praseodim Pr, neodim Nd, promețiu Pm, samariu Sm, europiu Eu, gadoliniu Gd, terbiu Tb , dysprosium Dy, holmiu Ho, ... ... Enciclopedie contemporană

pământuri rare - (metale pământuri rare), grupa elemente chimice de tranziție III din tabelul periodic: scandiu, ytriu, lantan și lantanide. Distribuite în crusta pământului sunt relativ rare, formează oxizi insolubili (expresia depășită a pământului) ... ... Dicționar encyclopedic mare

ELEMENTE RARE-PĂMÂNTĂ - elemente ale grupului III periodic. Sistemul periodic al elementelor: lantan (număr atomic 57) N 14 ca urmare ea lantanidelor (număr atomic 58 71.), precum și ytriu și scandiu.. Toate R.E. metale. Atomii lor au o structură externă similară. cochilii (numărul ... ... Enciclopedie fizică

Elemente de pământuri rare - elemente de pământuri rare, lantanide, a se vedea ... Știință și Tehnologie dicționarul enciclopedic.

elemente de pământuri rare - (metale de pământuri rare), elemente chimice grupa de tranziție III din tabelul periodic: scandiu, ytriu, lantan și lantanide. Distribuit în crusta sunt relativ rare, formează oxizi insolubili (obsolete. Sol) ... ... deci Collegiate dicționar

pământuri rare - SUB IIIB. pământuri rare (REE), scandiu, ytriu și lantanide Scandiu Sc obicei combinat chimic în același subgrup cu seria lantanidelor (numărul atomic 5771), deși configurația de electroni este diferit de ei: lui ... ... Collier Enciclopedia

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare