第二十四章 内过渡元素.ppt

1、第二十四章 内过渡元素,十五种镧系元素 ( 用 Ln 表示 )， 加上与之性质相似的钪 ( Sc ) 和钇 ( Y )，共十七种元素，称为稀土元素，用 RE 表示 。 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu 称为铈组稀土或轻稀土 鑭 铈 镨 釹 鉕 钐 铕 Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 外加 Y 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥 钇 称为钇组稀土或重稀土,1 稀土元素的存在与性质,区别轻稀土和重稀土的根据是金属的密度，但钇却是由于性质与其它重稀土相近，难于分离，才列为重稀土的。,其实，有的稀土元素并不见得 “稀少”，Ce 比 Sn 多；Y，Nd，La 比 Pb 多；极少的 T

2、m 尚比 Ag 多 。,稀土元素。稀，稀少；土，IIIB 族 。,含量高的稀土矿物有数十种，其中磷酸盐矿物居多。由于稀土元素半径相近，性质相似，往往以混合矿物形式存在。,单质 颜色浅，有金属光泽，软，延展性好 。 化学性质活泼，次于 IA 和 IIA 族元素，比金属铝活泼。,独居石是最重要的稀土磷酸盐矿物 。,我国的稀土储量占世界第一位 。,2 La + 6 HCl 2 LaCl3 + 3 H2 2 La + 6 H2O 2 La (OH)3 + 3 H2,2 Ce + 3 Cl2 2 CeCl3 Ce + O2 CeO2 (IV),稀土不与碱反应 。,稀土的主要氧化数为 + 3，也有 + 2

3、 和 + 4 价 。 + 4 价的 Ce ( IV ) 具有强氧化性 Ce4+ + e Ce3+ = 1.61 V CeO2 + 4 H+ + e Ce3+ + 2 H2O = 1.26 V,如 Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+ 2 CeO2 + 8 HCl 2 CeCl3 + 4 H2O + Cl2 ,Sm2+，Yb2+ 在碱性溶液中易被氧化；但 Eu(II) 较稳定，以EuCl2 2 H2O 形式稳定存在 。,Ln(OH)3 的碱性介于 Ca(OH)2 和 Al(OH)3 之间，均难溶于水。盐类中弱酸盐一般难溶；强酸盐易溶 。,Ln2+ 与 IIA 的 M2+ 性质相似，尤其

4、和 Sr2+ 性质相似 。 若溶液中有 Ln2+ 和 Sr2+，加入 SO42，在形成 SrSO4 沉淀的同时，会得到 Ln 和 Sr 的共同沉淀，得到的晶体为异质同晶。,2 稀土元素的分离 稀土元素性质相似，矿物混生，分离困难 。,一般有三种分离方法： 重结晶 利用化合物溶解度的微小差别，反复重结晶，如 Yb 和 Lu 的分离，要进行 1500 次重结晶 。,萃取 用特定溶剂进行多次的萃取 。,再用淋洗液淋洗，由于各种稀土离子对树脂和淋洗液的结合力不同，反复交换，反复淋洗，可以将不同的稀土分开。,稀土有许多重要用途：可用于钢铁工业、石油工业、玻璃陶瓷工业、原子能工业、电子电器工业、化工、农业、医学以及现代高新技术等方面 。,3 锕系元素的认识 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm 锕 钍 镤 铀 镎 钚 镅 锔 Bk Cf Es Fm Md No Lr 锫 锎 锿 镄 钔 锘 铹,锕系元素全部为放射性元素 。 92 号是 U，超铀元素均为人工核反应产物 。,感谢王杏乔教授、阎雁教授和史苏华副 教授与我合作顺利地完成本轮次的无机化学 教学工作！,致 谢,请允许我代表无机化学教学组的教师对 于学习本课程的全体同学给