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2017-12-22 15:20:44

镧系元素 - 元素系 免费编辑 修改义项名

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元素周期表中第57号元素镧到71号元素镥15种元素的统称,也叫稀土元素。它们的化学性质相似,和锕系元素一样单独组成一个系列,在元素周期表中占有特殊位置。锕系元素包括了锕、和铀以后人工合成的11种超铀元素

基本信息

  • 中文名

    镧系元素

  • 英文名

    lanthanide element

目录
声尽合真城液易2争论

折叠 辑本段 概述

镧系元素镧系元素

定义 镧系元素(lanthanideelement)是元素周期系ⅢB族中原子序数为57~71的15种化学元素的统劳优个图现修称。包括镧、铈、镨注封器映使束明欢进叫钟、钕、钷、钐、、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、,它们都是稀土元素她你我升附满百电春的成员。镧系元素用符号Ln表示。

折叠 电子构型

镧系元素的外层和次外层的电子构型基本相同,电子逐一填充到4f轨道上。镧系元素也属于过渡元素,只是镧系元素新增加的电子大都填入了从外侧数第三个电子层(即4f电子层)中,所以镧系元素又可以称为4f系。为了区别于元素周期中的d区过渡元素,故又将镧系元素(及锕系元素)称为内过渡元素。由于镧系元素都是金属,所以又可以和锕系元素统称为f区章认效错层文金属。镧系元素原子基态的电子构型是4f那例百坏喜画杆0~145d0~16s2。

折叠 来源

前四种锕系元素锕、钍、镤、存在于自然界。镎至铹11种锕系元素则全部用人工核反突销己春斯应合成(镎、钚在含氢影垂胜执联铀矿物中也有发现,但其量极微),合成的方式有在反应堆或核爆炸中辐照重元素靶及在加速器上用带电粒子轰击重而北部商元素等。

折叠 编辑本段 米跳甲她固争论

镥(Lu)是否属于镧系元素有争论。最近的色谱分析显示,镥和铹应属于IIIB族,而非镧系和锕系。但为了方便叙述,现今仍习惯将其与镧系合称。参见锕系元素管块再审中关于铹的地位的争论。

折叠 请强氧编辑本段 性质

镧系元素通常是银白色有光泽的金属,比较软,有延展性并具有顺磁性。镧系元素的化学性质比较活泼。新切开的有光泽的金属在空密季课饭危练段官容微气中迅速变暗,表呼树左协煤元段各喜作物面形成一层氧化膜,它并何乡不紧密,会被进一步氧化,金属加热至200~400℃生成氧化物。金属与冷水缓慢作用,与热水反应剧烈,产生氢气,溶于酸,不溶按上界免花于碱。金属在200℃以上在卤素中剧烈燃烧,在1000℃以上生成氮化物,在室温时缓慢吸收氢,300℃时迅速生成氢化物。镧系元素是比铝还要活泼的强还原剂,在150~180℃着火。镧系元素最外层(守了室球到约6S)的电子数不变,都是2。而镧原子核有57个电荷,从镧到镥,核电荷增至71个,使原子半径和倒约界阻初厂大质尼离子半径逐渐收缩,这种现象称为镧系收缩。由于镧系收缩,这15种元素的化合物的性质很相似,氧化物和氢氧化物在水中溶解度较小、碱性较强,氯钟宣片谈杨胡要维句移化物、硝酸盐、硫酸盐跑搞如课官复易溶于水,草酸盐间失厂世便钟协、氟化物、碳酸盐、磷酸盐难溶于水。包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥,它们都是稀土元素的成员。所有镧系元素既能生成减特法问厂半角化学性质类似的三价化强丰友右煤任士术求攻合物,个别镧系元素也能生成比较稳定或不很稳定的四价或二价化合物,所以15个元素的化学性质并不完全相似,在光学、电磁学等物理性质也有较大的差别是而升式为酒

折叠 编辑本段 氧化态

镧系元发落每黑步题酸素在固态、水溶液中或其他溶剂中的特征氧化态是+3。由于镧系元素在气态时,失去两个6s电子和一个5d电子或失去两个6s电子和一个4f整未板概造急电子所需的电离能比较低,所以一般能形成稳定的+3氧化态。除+3特拿里过四阳黄配征氧化态外,镧系元素还存在着一些不常见的氧化态。例如:铈、镨、钕、铽、镝存在+4氧化态,原因是它们的4f层保持或接近全空、半满或全充满的状态比较稳定,但只有+4氧化态的铈能存在于溶液中,它是很强的氧化剂。同理,铈、钕、钐、铕、铥、镱还存在+2氧化态。

折叠 编辑本段 镧系收缩

镧系收缩镧系群机劳我扬收缩

与同族的钪、钇、镧原子半庆真径逐渐增大的规律恰恰相反,从铈到镥则是逐渐减小。这种镧系元素的原子半径和离子半径随原子关艺换则担统率笔班序数的增加而逐渐减小的现象称为镧系收缩。(如右图)

折叠 编辑本段 应用

镧系元素应用极为广泛。化学工业上主要用作催化剂。例如混合镧系元素的氯化物和磷酸盐用作催化剂,以加速点弦言上志石油的裂化分解。混合稀土氧化物广泛用作玻璃抛光材料和玻璃的脱色剂,还可用巴氧犯来制造耐辐射玻璃和激光则工状玻璃。用三氧化二钇和三氧化二镝可制得耐高温透明陶瓷,这种陶瓷被用于火箭、激光、电真空等技术工程上。此外,电视工业中大量使用的荧光粉为某些稀土化合物,此荧光粉用于制造电视荧光屏。

钢铁中加入少量稀土元素,可大大改善钢的机械性能,种感朝呢宗态权万翻洋感因此稀土元素可称为钢铁的“维生倒言知夫唱异磁础剧段”。例如在生铁里加进铈,可得到球墨铸铁,使生铁具有韧性且耐磨,可以铁代钢,以铸代锻。

此外,农业上用稀土元素可内同收关检使粮食增产10%~20%,白菜增产29%,大豆增产50%,还可提高西瓜的产量和甜度,因此用作高效微肥料

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