离子的颜色通常与末成对电子数有关。内表23一4可见 当三价离子具有fn和f14-n电子构型时,它们的颜色是相同 或相近的。这只是定性的解释,要进一步研究需要精确测 定其光的吸收光谱的波长。 根据吸收光谱的研究指出:La3+,Lu3+和Y3+在波使 范围200一1000nm设有吸收光谱。所以它们的离子是无色。 这可能是由于La3+(4f0)和Lu3+(4f14)比较稳定和没有末 成对电子的缘故。所有其它Ln3+离子在以上波长范围内 有吸收带。但可见光的波长范围在400一760nm,而Ce3+, EU3十, Gd3+和Tb3+的吸收带的波长全部或大部分在紫 外区,所以这些离子是无色;Yb3+离子吸收带的波长在 近红外区域,所以Yb3+离子也是无色的。剩下的Ln3+在 可见光区内有明显的吸收,所以它们的离子有颜色,有些 离子颜色非常漂亮(如Pr3+,Nd3+,Er3+等)。颜色的观 念一般以光谱中的可见区为限。因此可能有些离子是顺磁 性的, 应该有颜色,但实际为无色,原因是离子的吸收作 用发生在可见区以外
• 离子的颜色通常与末成对电子数有关。内表23—4可见, 当三价离子具有fn和f14-n电子构型时,它们的颜色是相同 或相近的。这只是定性的解释,要进一步研究需要精确测 定其光的吸收光谱的波长。 • 根据吸收光谱的研究指出:La3+,Lu3+和Y3+在波使 范围200—1000nm没有吸收光谱。所以它们的离子是无色。 这可能是由于La3+(4f0)和Lu3+(4f14)比较稳定和没有末 成对电子的缘故。所有其它Ln3+离子在以上波长范围内 有吸收带。但可见光的波长范围在400一760nm,而Ce3+, Eu3+,Gd3+和Tb3+的吸收带的波长全部或大部分在紫 外区,所以这些离子是无色;Yb3+离子吸收带的波长在 近红外区域,所以Yb3+离子也是无色的。剩下的Ln3+在 可见光区内有明显的吸收,所以它们的离子有颜色,有些 离子颜色非常漂亮(如Pr3+,Nd3+,Er3+等)。颜色的观 念一般以光谱中的可见区为限。因此可能有些离子是顺磁 性的,应该有颜色,但实际为无色,原因是离子的吸收作 用发生在可见区以外
。五、标准电极电势 从表23一5中的电极电势数据可以看到:镧系金属是一种 较强的还原剂,其还原能力仅次于碱金属Li,N,K和碱土金 属Mg,Ca,Sr,Ba,而随着原子序数增加,其还原能力是逐渐 减弱的。 ·Ln2+离子也是强还原剂。Ce4+是强氧化剂,能被水缓慢 地还原。Pr4+是很强的氧化剂,Pr4+/Pr3+电对的电极电 势计算值为+2.68V,这表明,Pr4+将会氧化水,所以 P4+在水溶液中不能存在。 。1-2镧系元素的存在 镧系元素和钇又称希土元素。希土元素实际上并不 “ ,如在地壳中含量比较多的CeY,Nd、La,它们 的含量与常见元素Zn、Sn、Co、Pb差不多,就是含量比 较少的Tm,Lu,Tb,EU和Ho等也比Bi,Ag,Hg的含量多。 由此可见希土元素在地壳中的储量不算少。出于它们在自 然界比较分散加之化学性质相似,难以分离,性质艾活泼, 不易还原为金属,因此希土元素的发现比较晚
• 五、标准电极电势 • 从表23—5中的电极电势数据可以看到:镧系金属是一种 较强的还原剂,其还原能力仅次于碱金属Li,Na,K和碱土金 属Mg,Ca,Sr,Ba,而随着原子序数增加,其还原能力是逐渐 减弱的。 • Ln2+离子也是强还原剂。Ce4+是强氧化剂,能被水缓慢 地还原。Pr4+是很强的氧化剂,Pr4+/Pr3+电对的电极电 势计算值为+2.68V,这表明,Pr4+将会氧化水,所以 Pr4+在水溶液中不能存在。 • 1-2 镧系元素的存在 • 镧系元素和钇又称希土元素。希土元素实际上并不 “稀”,如在地壳中含量比较多的Ce、Y、Nd、La,它们 的含量与常见元素Zn、Sn、Co、Pb差不多,就是含量比 较少的Tm,Lu,Tb,Eu和Ho等也比Bi,Ag,Hg的含量多。 由此可见希土元素在地壳中的储量不算少。出于它们在自 然界比较分散加之化学性质相似,难以分离,性质又活泼, 不易还原为金属,因此希土元素的发现比较晚
原来认为镧系元素中的钜(Pm,Z=61)是人工合成元素, 具有放射性。1968年阿特雷尔(Attre,P.M)从刚果的沥青 轴矿中分离出Pm,含量甚微,仅4×10-15克/公斤矿。 实际上是矿中U-238自发裂变产物。1972在地壳中也找到 了145Pm。 希土矿物有150多种,作为希土元素主要工业来源的矿矿 物约有十余种。但是比较重要的矿有的碳铈矿(C©(CO3)), 独居石(RE(PO4),.它们是轻希士的主要求源。希希士元 2 或钇组希土元素。磷钇矿YPO4)褐钇矿(YNbO4)则是重希 上元素主要来源。 ·因外希土矿主要分布在美因,印度,巴西,澳大利亚和南 罪。除了我国外,希土资源将近二半分布在美国,其次在 印度、巴西等国。 我国是富有希土的国家,希土的储量占世界首位。现已探 明我国希土工业储量超过世界各国工亚储量的总和。特别 是我国内蒙古的白云鄂博的希土储量更是于分可观。除了 内蒙外,我国干几个省首治区发玩了各种类型的希有 床
• 原来认为镧系元素中的钜(Pm,Z=61)是人工合成元素, 具有放射性。1968年阿特雷尔(Attre,P.M)从刚果的沥青 铀矿中分离出Pm,含量甚微,仅4×10-15克/公斤矿。 实际上是矿中U-238自发裂变产物。1972在地壳中也找到 了145Pm。 • 希土矿物有150多种,作为希土元素主要工业来源的矿 物约有十余种。但是比较重要的矿有的碳铈矿(Ce(CO3)F), 独居石(RE(PO4)),它们是轻希土的主要求源。希希土元 素中,钆以前的7个元素称轻希土元素或铈组希土元素; 钆和钇以后的7个元素,再加上钇共9个元素称重希土元素 或钇组希土元素。磷钇矿(YPO4)褐钇矿(YNbO4)则是重希 土元素主要来源。 • 因外希土矿主要分布在美因,印度,巴西,澳大利亚和南 非。除了我国外,希土资源将近一半分布在美国,其次在 印度、巴西等国。 • 我国是富有希土的国家,希土的储量占世界首位。现已探 明我国希土工业储量超过世界各国工业储量的总和。特别 是我国内蒙古的白云鄂博的希土储量更是十分可观。除了 内蒙古外,我国十几个省自治区发现了各种类型的希土矿 床