第二章稀土元素化学.pptVIP

第1页，共10页，星期日，2025年，2月5日(3)Eu和Yb溶于液氮，得Eu(NH3)6,缓慢变化生成Eu(NH2)2,在真空条件下，加热到1000℃以上，即可得到EuN和YbN（2）性质REN在高温下非常稳定，熔点一般高于2400℃，大部分REN为半金属导体，而ScN,GdN,YbN则有半导体的特征，REN遇水后会缓慢水解并放出氨气：REN+3H2O=RE(OH)3+NH3REN可以迅速溶解于酸中，与碱反应则生成氢氧化物并放出氮气。第2页，共10页，星期日，2025年，2月5日（3）结构REN具有立方晶系的NaCl型结构，每个RE原子周围有6个N原子，而每个N原子周围有6个RE原子，即RE为6配位的。RE-N之间的化学健为离子键。第3页，共10页，星期日，2025年，2月5日（四）稀土硫化物（1）稀土硫化物的制备稀土硫化物可以通过以下方法合成：1.稀土金属与硫直接化合在封闭管中，将金属RE与S按一定的比例混合，缓慢升温，然后保持在1000℃，即可得到RES.RE+S=RES2.用Al还原RE2S3。混合物加热到1000~1200℃。产生RE3O4,继续加热到1500℃，在真空（1.33Pa）条件下，得RES，而Al2S3可升华分出，反应如下：第4页，共10页，星期日，2025年，2月5日9RE2S3+2Al=6RE3S4+Al2S33RE3S4+2Al=9RES+Al2S3(3)金属氢化物与RE2S3在1800~2200℃，133(10-4~10-5)Pa的压力下反应可得到RES，例如：CeH3+Ce2S3=3CeS+3/2H2(4)熔盐电解RE2S3如用CeCl3和Ce2S3溶于NaCl-KCl低共熔混合物中，在800℃条件下电解，最初产物为Ce,但随后Ce溶于熔盐而将Ce2S3还原，即,第5页，共10页，星期日，2025年，2月5日Ce2S3→Ce3S4→CeS稀土中EuS不能用该法制备，但可用H2S和EuCl反应制得。2EuCl3+3H2S=2EuS↓+6HCl+S（2）性质1.稳定性：硫化物不溶于水，在空气中稳定，但在湿空气中略有水解，并放出硫化氢。稀土硫化物易与酸反应生成相应的盐，并放出硫化氢。2.硫化物的熔点较高，RE2S3在熔点时有较高的蒸汽压，在高温时分解，如Sm2S3与1800℃分解成Sm3S4和S，Y2S3在1700℃分解为Y5S7.第6页，共10页，星期日，2025年，2月5日（3）结构RES的结构属于面心立方NaCl型结构，每个RE原子周围有6个S原子，而每个S原子周围有6个RE原子，即RE和S的配位数为6。（五）氧化物和氢氧化物1.稀土氧化物的制备稀土氧化物除Ce,Tb,Pr外可用RE2O3通式表示，它可通过灼烧氢氧化物、RE2(CO3)3,RE2(C2O4)3制备，在空气中灼烧Ce,Pr,Tb的灼烧氢氧化物、RE2(CO3)3,RE2(C2O4)3，则得到CeO2,Pr6O11和Tb4O7等氧化合物第7页，共10页，星期日，2025年，2月5日