:

:
:
:

208- .

2003

. . 15 , . . . , . . . . , , . , 15 . . , . , : .

15 , , , , .

15 . . : , , , , , , , , , , , , , . 4f . 7 ( ) , 7 ( ) .

4f2-145d0-16s2 ( 1). (4f ) (6s2) (5s25p6) . 4f , .

4f- , 5d- 4f. 4f-, 5d . 5d-, 4f75d16s2, , , 5f- 4f- (4f96s2). 4f14, 5f- (4f145d16s2) (. 1).

4f- , . , , , , .

4f- . 4f- ( ) 5d-. 4f-, 5s25p6-, . , 5d16s2-. d- III .

+3 +2, +4.

. 1.

,

,

→+,

57 La 5d16s2 0,187 0,117 5,58
58 Ce 4f15d16s2 0,183 0,115 5,50
59 Pr 4f3 6s2 0,182 0,113 5,42
60 Nd 4f4 6s2 0,182 0,111 5,49
61 Pm 4f5 6s2 0,180 0,111 5,55
62 Sm 4f6 6s2 0,181 0,110 5,63
63 Eu 4f7 6s2 0,202 0,109 5,66
64 Gd 4f75d16s2 0,179 0,115 6,16
65 Tb 4f9 6s2 0,177 0,106 5,85
66 Dy 4f10 6s2 0,177 0,105 5,93
67 Ho 4f11 6s2 0,176 0,104 6,02
68 Er 4f12 6s2 0,175 0,103 6,10
69 Tm 4f13 6s2 0,174 0,102 6,18
70 Yb 4f14 6s2 0,193 0,101 6,25
71 Lu 4f145d16s2 0,174 0,100 5,43

, , . , , C4+, 3+. 4f0, 4f7, 4f14. , Ce Tb 4f0 4f7, +4, Eu Yb 4f7 4f14 +2. Pr (IV), Sm (II), Dy (IV) Tm (II) 4f0, 4f7 4f14.

4f- 14 , 2 , . 4f-, . , .

. 2.

ΔG,

/

La +3 -1653,9
Ce +3, +4 -1642,2
Pr Ƹ - +3, (+4) -1634,2
Nd +3 -1637,2
Pm +3 -1611,2
Sm Ƹ +3, (+2) -1629,2
Eu +3, +2 -1537,6
Gd +3 -1637,2
Tb +3, +4 -1631,3
Dy Ƹ +3, (+4) -1642,6
Ho - +3 -1637,2
Er +3 -1621,3
Tm - +3, (+2) -1617,9
Yb +3, +2 -1581,1

17,510-10, - 17,410-10. 4f- . , , . +4. 4f- , . Sm2+ 6s-

. Ce Lu , . ( 2).

R,

0,21

0,20

0,19

0,18

0,17

0,16

0,00 Z

57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

2.

4f- , . . .

, 4f- . , , .

. , .

.

, , . - +3, III. 23. 3. , . .

2 : (La, Ce, Pr, Pm, Sm) (Y, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu). , "", . (Ce, La, Nb....)PO4. , , , (IV). . (Ce, La....)FCO3 (), Ce2Si2O7 (). (Y, Eu, Gd.....)PO4, (. 3).

. , , ( -). . , , : (La, Ce)FCO3. , , . : 36,9 40,5% ( ) , . , , .

. , , , , , , .

, , , , , 32% 2250% . .

: , . 70 200 , . , "" , . , , , , . .

. 3.

W, % φ, %
2,910-3 1,810-3

-

-

, , -

,

610-4 4,510-3

, ,

.

710-4 7,410-3
2,510-3 1,810-3 ,
710-4 710-4
1,310-3 1,210-4

5,410-4 10-3
4,310-4 1,510-4
510-4 4,510-4
1,310-4 1,310-4

-

510-5 410-4
2,710-5 810-5

-

3,310-5 310-4

-

810-5 10-4

-

, , . , , . , , (, ) .

. 141. . , -141 " ". "" ; 141Pr , .

. 148 12 . -133, 1968 1969 . 142 146, 148 150. -142. -144 ; 5-1016 , . , , . .

. . , . 14 . . -145 18 . -147 ( 2,64 ), , .

144, 147, 148, 149, 150, 152 ( ) 154. -147 - , 1011 .

: 147 163, -159. : -157 . -160, -159 -160 , . - 72,3 .

156, 158, 160, 161, 162, 163 164. ( 28, 18%), (0,0524%).

-175 (97,412%) - -176 (2,588%) 20 . . 22 500 . (-, 166) 1968 . 71 -176, . -176 () . , 176Lu ; 3,71 .

( ), . , ( ), ( ) , . , , , , ; 3 , , . , , , , . (16). , , . . . , 4f75d06s2 4f145d06s2 . , , . . . , . 3 , .

(. 4).

, 5,245/3. . "" , .

, . 20% 1. , , . , , , , .

1 25

. 4.

ρ, /3 , ,
6,17 920 3454
6,66 795 3257
6,78 935 3212
7,00 1024 3127
7,22 1027 2730
7,54 1072 1752
5,26 826 1597
7,90 1321 3233
8,27 1356 3041
8,54 1406 2335
8,80 1461 2572
9,05 1497 2510
9,33 1545 1732
6,98 824 1193
9,84 1652 3315

, 1000 () 631 (). , , 290 (17). . , , . . Gd2(SO4)3H2O . . , , , 0,001.

. . , : - 1545 . (. 4).

, . . , , , , .

( 2,4 (. 5)). .

. 5.

φ 298,
-2,52
-2,92
-2,46
-2,43
-2,42
-2,41
-2,40
-2,40
-2,34
-2,35
-2,32
-2,30
-2,38
-2,27
-2,25

:

2 + 62 → 2()3 + 32 ↑

+ 22 → 2 + 22 ↑

, , . , (III).

2Eu + 10H2O → 2Eu(OH)32H2O + 5H2↑

2Eu(OH)32H2O → Eu2O3 + 5H2O

, . . : , , , , , , , . . . Ce Lu - .

4 + 3O2 200-400 → 22O3

+ 2 → 2

2Me + 3Hal2 → 2MeHal3

2Me + 3S → Me2S3

4Me + 3C → Me4C3

2Me + N2 750-1000ْ C → 2MeN

2Me + 3H2 → 2MeH3

4Me + 3Si tC → Me4Si3

Me + P tC → MeP

:

2 + 6HCl → 2Cl3 + 32 ↑

2 + 3H2SO4 (.) → 2(SO4)3 + 32 ↑

. , , ( 2)


tC 1470

1500

1400

1300

1200

1100 Pr2Ga3 1044

1000

900 (911) 852 PrGa2

800 686 PrGa

700

600 576 Pr3Ga

0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Pr . , % Ga Ga

3. -

, , . , , , .

. (. 6).

. 6.

La2O3 Nd2O3 Eu2O3 Gd2O3 Dy2O3 Er2O3 Yb2O3 Lu2O3
ΔͰ 298 / -1795 -1808 -1661 -1821 -1863 -1894 -1815

-1878

, (III). , . , , .

2()3 → 23 + 32

4(NO3)3 → 2Me2O3 + 12NO2 + 3O2↑

M2(3)3 → 23 + 32 ↑

4 + 3O2 200-400 → 22O3

2()3 tC → Me2O3 + 3H2O

. . , . LnO2:

23 + Na2O → 2Na2

.

, , (III):

3Pr2O3 + KClO3 → 6PrO2 + KCl


Pr+3 -℮-- → Pr+4 1 6

Cl+5 -6℮-- → Cl-1 6 1

, :

23 + 32 → 2()3

Tb4O7 (Tb2O32TbO2) Pr7O12 (2Pr2O33PrO2) . , Pr6O11 1021,5. Pr2O52Pr2O3, Pr2O34PrO2.

+2. , (EuO). (III) :

Eu2O3 + C() 1700C→ 2EuO + CO ↑

- , .

SmO. .

: Me2S3, Me3S4, MeS, 2S7, Me5S7, MS2 . . , . S +2 , . . . :

x + yS → MexSy

N. ׸ N . :

2 + N2 1000 → 2MeN

2Me + 2NH3 → 2MeN + 3H2 ↑

. :

MeN + 3HNO3 → Me(NO3)3 + NH3 ↑

MeN + 3H2O → Me(OH)3 + NH3 ↑

2 3. 2 , . :

+ /22 →

- , , , . 2 3. . LaH2,5, LaH2 LaH3. 3 :

3 + 32 → ()3↓ + 32↑

. , , . (. 7).

. 7. .

LaF3 NeF3 EuF3 GdF3 DyF3 ErF3 YbF3 LuF3
ΔͰ 298 / -1732 -1713 -1619 -1713 -1720 -1723 -1657 -1701

.

MeF4. CeF4 2 :

CeO2 + 4HF → CeF4 + 2H2O

(IV) , 390. bF4 :

2TbF3 + F2 → 2TbF4

:

4MeF3 + XeF4 → 4MeF4 + Xe

Ƹ TbF4 180. PrF4 c 90.

+2. 1000 , CaF2:

2EuF3 + H2 → 2EuF2 + 2HF

, Sm, Eu, Tm, Yb. .

. 2. 3. , 2000. , , . , . :

+ →

: MeSi MeSi2. .

: 2, 6, 4, 12. , (2000 2500), . Me2. Me6. , Me4 Me12, .

. , .

Se(Te) 2Se(Te)3. 2. . 2Se3 1200-1700 3Se4 :

32Se3 → 23Se4 + Se

:

Cl3 + 3NaOH → Me(OH)3↓ + 3NaCl

. ()3 Lu(OH)3. . .

(IV) :

2Ce(OH)4 + 8HCl → 2CeCl3 + Cl2↑ + 8H2O

2Cl- -2℮- → Cl2 2 1

Ce(OH)4 + 4H+ +℮- → Ce3+ + 4H2O 1 2

2Ce(OH)4 + 2Cl- + 8H+ → 2Ce3+ + Cl2 + 8H2O

+2 . .

, 4f- , , , , 5s- 5p- . : 4f2-14 5s2 5p6 5d0-1 6s2. 6f- ─L , . . , 4f . , 4+ . . : [Ce(C2O4)3]2- [Ce(NO3)6]2-. : [MeF6]2-(Ce Pr), [MeF7]2-(Ce, Pr, Tb), Cs3[DyF7]. 6 -12. 6 ([PrCl6]3-, [NdBr6]3-, [DyBr6]3-); , , 8 ([Sm{CrO4}2]-, [Pr{CrO4}2]-); 9 ([NdI9]6-, [Gd{BrO3}9]6-, [PrI9]6-). 10 .

11, , . 12: [Ce(NO3)6], Mg, Co, Mn. .

. Ln O.

.

. . . . , :

Dy2O3 + 6HF → 2DyF3 + 3H2O

2DyF3 + 3Ca 1500 → 3CaF2 + 2Dy

.

, Tb2O3 TbCl3:

Tb2O3 + 3Ca → 3CaO + 2Tb

2TbCl3 → 2Tb + 3Cl2


(-) Tb3+ +3℮--→ Tb 3 2

A(+) Cl2 -2℮--→ 2Cl-- 2 3

, , , , .

(II) . :

SmBr2 + Ba → Sm + BaBr2

. . 4,95,3, 2,7 /3. . . , 9296%, , . , , .

, "". . . , .

-228, , . : , 4+ ()4 , . , , , , , "" .

, ( La(NO3)3, , ). , , . Cd(NO3)2 . , . , , .

, L13. 99,5%. (99,79% ) . .

, .

, . , . . 60- , , , 95%- 99,9%.

1965 99% . .

:

, , , , . .

, , . , , 24,5% , . . , . : , , .

: "" , , . .

4 (0,4%) , . , . , 20-25 % 3 4 . 2 3 , . , .

(), (49,5 65% , 44% La, Pr, Nd, 4,5 5% Fe, 0,5% Al .). , . . . 0,03% , , . .

. , , 11% . , , . , , . , . , . , , , .

, , , . , . , . , . 5%- ( 5 10 /2). . : 1,2% 4850 /2. , 32 3840 /2. (99,996%). , , . , , , , . , , , . , , , NdAl2 NdAl4.

. ( ) . , , . .

. , . (III), , , (GdB) . , , , . . .

- SmCo5, . "" ! . . . 3% , .

. 157 ( 15,68%) 150 000 . "" . . 60 . , (Gd 155 Gd - 157) "" "" , . 6500 . , , .

147 ( ) . . 5 -147. , , , . , , , . . (), . 147 (Pr2O3) 5 , β . -147 , γ - , β - , .

, -159 ( 134 ). 165 . , ( 1000 ) , , , ... , , , - .

, 3+ . . . ( , ) , , , (u - 169), -170. . 129 γ - 84 . - , . , , , . , , . γ - , . - . 6 . -170 IX . . γ - . . -170 , . γ - . , , . -170. γ - . ( ) .

.

. . . - CeO2. , , 45%, . , . 2 Fe2+ Fe3+. . . . (III) 4,3% "" . . . Nd3+ . 99,996% Nd2O3. , . , . . , , YVO4, , . , . , , .

. : . . . , ( - ), . , . . , , , . , , , CeF3. . , , , . , . 155 (1\2=1,81) . "".

. . . (III) . . 166 . [Gd2(SO4)38H2O] , 0,0002 .

, , "". .

- , , , , , , . , , . . .

: , , , , .

. . .

, .

, , , "" , . : " "... , , , . , , , , .

1) . . " " .: , 2001 .

2) .: , 2001.

3) . . " " .3 " " .: , 1984.

4) . . "׸ ? " .:, 1987

5) . . " " .: , 1977.

6) . " " .: , 1985

7) CD ROM " " ( - "")

8) . . " " .: , 2002.



, :
57 La 2 9 18 18 8 2 138,905 5d16s2 №57, , , ...
, , - ...
, - .
:
:
. 3 4 9 3.1 9 3.2 11 3.3 12 3.4 ...
, - .
, , , , , , .
:
:
- . . . ...
0 - , , R - , 8,32 /, - , n - ...
I II ( ), , ...
:
:
? ? ...
+200°C , .
, , ""... . , , ...
:
:
1. . ? C ? -. ...
1/12 , 12, /.../. ...
n . n ...
:
:
()
1. . . 2. - . . . ...
Ar , ( ...
(0,00001 ), , .
:
:
...
2. 2.1. 2.1.1. , ...
, , 40 ...
, , .
:
:
( ) - 1999 . - VIII ...
, 5-10% ; ...
(VIII), , , [OsO4(OH)2]2- NaOH ...
:
:
...
( - TR, . terra rara), III : Sc ( Z ...
- , ( ). , , ...
:
: