Таблица. Лантаноиды.

Порядковий номер элемента	Символ	Название	Относительная атомная масса
57	La	Лантан	138,906
58	Ce	Церий	140,115
59	Pr	Празеодим	140,908
60	Nd	Неодим	144,243
61	Pm	Прометий	144,913
62	Sm	Самарий	150,363
63	Eu	Европий	151,966
64	Gd	Гадолиний	157,253
65	Tb	Тербий	158,925
66	Dy	Диспрозий	162,503
67	Ho	Гольмий	164,930
68	Er	Эрбий	167,263
69	Tm	Тулий	168,934
70	Yb	Иттербий	173,043
71	Lu	Лютеций	174,967

Название “редкоземельные элементы” для иттрия и всех лантаноидов образовано от старого названия оксидов этих элементов – “редкие земли”, среди которых различают цериевые земли – оксиды La, Се, Рг, Nd, Sm и иттриевые земли. Иттриевые земли подразделяют на:

• иттриевую землю – оксид Y;
• тербиевые земли – оксиды Eu, Gd, Tb;
• эрбиевые земли – оксиды Dy, Ho, Er, Tm;
• иттербиевые земли – оксиды Yb и Lu.

Иттриевые земли открыты в 1794 году (Гадолин, Финляндия), цериевые земли – в 1803 году (Берцелиус, Швеция). Постепенно, начиная с 1639 года, эти смеси были разделены на индивидуальные оксиды; последним в 1885 году был разделен оксид “дидима” (считавшийся индивидуальным) на оксиды празеодима и неодима (Ауэр фон Вельсбах, Австрия).

Прометий Pm – радиоактивный элемент; получен искусственно в 1947 году, наиболее долгоживущий изотоп – прометий-145, период полураспада 18 лет.

Распространение лантаноидов в природе.

Таблица. Содержание лантаноидов в земной коре, %

La 1,7e-3	Eu 9,9e-5	Er 2,3e-4
Ce 4,3e-3	Gd 5,9e-4	Tm 1,9e-5
Pr 5,2e-4	Tb 8,5e-5	Yb 2,5e-4
Nd 2,2e-3	Dy 4,2e-4	Lu 7,0e-5
Sm 6,0e-4	Ho 1,1e-4

из этих данных видно, что так называемые “редкоземельные” элементы больше распространены на Земле, чем ртуть, висмут, серебро и иод, а наиболее распространенный лантаноид – церий – встречается чаше, чем свинец, бор и бром.

Лантаноиды всегда встречаются вместе в форме силикатов и ортофосфатов.

Минералы лантаноидов: гадолинит (иттербит) – силикат бериллия, железа и элементов иттриевых земель; церит – силикат церия, лантана и диспрозия, содержащий воду; монацит – CePO₄, содержащий цериевые земли и около 5% ThO₂.

Получение лантаноидов.

1. Обработка руд с последующим разделением методами фракционной кристаллизации или ионного обмена.
2. Выделение металлов электролизом расплава хлоридов.

Свойства лантаноидов. Серебристо-белые, тускнеющие (иногда – окисляющиеся полностью) на воздухе металлы. Лантан разлагает теплую воду с выделением водорода и образованием гидроксида La(OH)3. Плотность металлов составляет от 7 до 10 г./см³. Гадолиний при температурах ниже 17*С ферромагнитен.

В соединениях все лантаноиды имеют степень окисления (+III); Ce, Tb встречаются в состоянии (+IV), a Eu, Sm и Yb – в состоянии (+II).

Катионы лантаноидов(III) имеют характерную окраску: Pr³⁺ – желто-зеленая, Nd³⁺ – красно-фиолетовая, Pm³⁺ – красная, Sm³⁺ – темно-желтая, Eu³⁺ – светло-розовая, Er³⁺ – темно-розовая и Tm³⁺ – бледно-зеленая; исключение составляют бесцветные La³⁺, Ce³⁺, Yb³⁺ и Lu³⁺.

Применение лантаноидов. Церий с 50% железа (ферроцерий) используется как кремень в зажигающих устройствах (газовых зажигалок и плит). Оксид церия(III) Ce₂O₃ входит в состав колпачков люминесцентных ламп. Европий используется в ядерных реакторах. Оксид неодима(III) Nd₂O₃ – светло-голубой порошок, флюоресцирующий красным светом, входит в состав так называемых неодимовых стекол для лазерной техники.

<hr>