稀土元素-介绍PPT课件

稀土元素简介,1,.,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,2,.,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(RareEarth)。简称稀土(RE或R)。,3,.,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610g/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。,4,.,另外，稀土金属单质的硬度不大，镧和铈的硬度为2030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12个数量级。,5,.,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,6,.,（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800-2000oC。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+O22YbO,7,.,8,.,9,.,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/LNaOH和金属Eu反应制备;Eu+3H2OEu(OH)2H2O+H2,（二）、稀土元素的氢氧化物,10,.,11,.,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10-510-7mol/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）：2RE3+3CO32-RE2(CO3)3RE2(CO3)3在900oC时热分解为氧化物。RE2(CO3)3RE2O3+3CO2,（三）、稀土元素的几种含氧酸盐,12,.,13,.,14,.,15,.,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)3xH2O；脱水时经历以下三步：Ln2(SO4)3xH2OLn2(SO4)3Ln2O2SO4Ln2O3Ln2(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)3yM2SO4zH2O,16,.,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：REX3nH2OREOX(固)+2HX(气)+(n-1)H2O因此水合物脱水总不能得到纯净的无水卤化物。,（四）、稀土元素的卤化物,17,.,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=LaCePrNdY)，n=9(RE=SmGd)，如：Y+HClO4Y(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：La2(SO4)3+3Ba(BrO3)2RE(BrO3)3+3BaSO4,18,.,（五）、稀土元素的氢化物,19,.,(六)、稀土元素的硼化物,20,.,（七）、稀土元素的硫化物,21,.,1、与水的反应La+H2OLa(OH)3+H22、与酸的反应Y+HFYF3+H2Y+HClYCl3+H2Y+H2SO4Y2(SO4)3+H2Y+HNO3YNO3+H2Y+H3PO4Y3(PO4)4+H2,四、稀土元素与化合物的反应,22,.,3、与NaOH的反应Eu+3H2OEu(OH)2H2O+H24、2Ln+