Презентация на тему ГАПОУ РХ Саяногорский политехнический техникум Проектная работа Дисциплина : ТОМНа тему: Редкоземельные металлыСаяногорск 2017.

группа из 17 элементов, включающая скандий, иттрий и лантаноиды. Все

они металлы серебристо-белого цвета, при том все имеют сходные химические свойства (наиболее характерна степень окисления +3).

Редкоземельные металлы обладаю большой химической активностью.
Свежий срез р. з. м. по внешнему виду и блеску мало отличается от среза
Обычного железа. При длительном хранении на воздухе р. з. м. начинают покрываться пленкой окиси, некоторые из них в меньшей, а некоторые большей степени.
Являясь химически весьма активными веществами, р. з. м. охотно
вступают во взаимодействие с многими элементами. Многие соединения
они образую с большим выделением тепла; почти все элемент по величине
теплоты образования соединений уступают р. з. м.

характерным жёлтым отливом. Скандий — мягкий металл, с чистотой

99,5 % и выше (в отсутствие O2) легко поддается механической обработке. Плотность Скандия при 25 °С 3,020 г/см3, tпл 1539 °С, tкип 2700 °С, выше 1600 °С летуч. При 25 °С удельная теплоемкость 25,158 кдж/(кг·К) [6,01 ккал/(г·°С). Химические свойства. Компактный металл на воздухе покрывается оксидной пленкой. При нагревании до красного каления реагирует с фтором, кислородом, азотом, углеродом, фосфором. При комнатной температуре реагирует с хлором, бромом и йодом. Органические соединения скандия термически относительно устойчивы, но бурно реагируют с водой и воздухом. Физические свойства. Скандий - мягкий металл, в чистом состоянии легко поддается обработке - ковке, прокатке, штамповке. Применение. В виде микролегирующей примеси оказывает значительное влияние на ряд практически важных сплавов. Более ярко выраженное действие оказывает на жаростойкие сплавы типа «нихром».

элемент, имеющий атомный номер 39. Плотность (при н. у.) 4,47 г/см Температура

плавления 1795 K Температура кипения 3 611 K Химические свойства. На воздухе иттрий покрывается плотной защитной оксидной плёнкой. При 370—425 °C образуется плотная чёрная пленка оксида. Интенсивное окисление начинается при 750 °C. Применение. Предел прочности на разрыв для нелегированного чистого иттрия — около 300 МПа (30 кг/мм2).Очень важным качеством как металлического иттрия, так и ряда его сплавов является то обстоятельство, что, будучи активным химически, иттрий при нагревании на воздухе покрывается плёнкой оксида и нитрида, предохраняющих его от дальнейшего окисления до 1000 °C.

3447°C, плотность La 6,162 кг/дм3. tпл 920°C. Химические свойства. На воздухе

лантан быстро окисляется с образованием гидратированного оксикарбоната. Лантан — основа геттерных сплавов с никелем, легирующая добавка к алюминиевым и другим сплавам; LaCrO3 — материал высокотемпературных электропроводящих керамических изделий; Применение. Лантан применяется как компонент сплавов никеля, магния, кобальта

ковкий металл, легко поддаётся ковке и механической обработке при

комнатной температуре. Плотность (при н. у.) 6,757 г/см³. Температура плавления 1072 K. Химические свойства Редкоземельный металл, неустойчив на воздухе, постепенно окисляется, превращаясь в белый оксид и карбонат церия. При нагревании до +160…+180 °C на воздухе загорается; неустойчив на воздухе, постепенно окисляется, превращаясь в белый оксид и карбонат церия.
Применение В современной технике широко используют способность церия модифицировать сплавы на основе железа, магния, добавления 1% церия к магнию резко увеличивает прочность последнего на разрыв и сопротивление ползучести.
Легирование конструкционных сталей церием значительно повышает их прочность

Температура плавления 1204 K плотность 6,773 г/см3. Химические свойства На воздухе празеодим

медленно окисляется, при нагревании возгорается. Применение. Монотеллурид празеодима применяется в небольших (пока) количествах для регулировки свойств (ЭДС, сопротивления, прочности) у некоторых термоэлектрических сплавов на основе редких земель (коэффициент термо-ЭДС 52—55 мкВ/К). Сплавы празеодима с германием и кремнием используются как сверхпроводящие материалы. Празеодим применяется для производства магнитных сердечников и повышения эффективности катодов (электровакуумная техника).

из группы лантаноидов наряду с самарием, церием, лантаном и

др Плотность (при н. у.) 7,007 г/см³ Температура плавления 1294 K Температура кипения 3341 K Химические свойства К окислению неодим менее устойчив, чем тяжелые лантаноиды. При нагревании на воздухе быстро окисляется, образуя оксид Nd2O3. Бурно реагирует с кипящей водой с выделением водорода и образованием гидроксида .
Применения Неодим — один из наиболее широко применяемых металлов из группы лантаноидов наряду с самарием, церием, лантаном и др.

плавления 1170°C, температура кипения 3000°C, плотность 7,26 кг/дм3. По химическим

свойствам — типичный редкоземельный металл. На воздухе медленно окисляется. Применение
Прометий-147 (период полураспада 2,64 года) используется для производства радиоизотопных источников тока, где он применяется в виде оксида Pm2O3, и благодаря тому, что в его излучении при распаде отсутствуют гамма-лучи, он сравнительно безопасен.

2064 K Плотность Sm 7,536 кг/дм3 Химические свойства. Самарий — высокоактивный

металл. На воздухе медленно окисляется, сначала покрываясь тёмной плёнкой трёхвалентного оксида Sm2O3 и затем полностью рассыпаясь в порошок жёлтого оттенка. Применение. Самарий широко используется для производства сверхмощных постоянных магнитов, в сплаве самария с кобальтом и рядом других элементов. И хотя в этой области в последние годы наблюдается вытеснение самарий-кобальтовых магнитов магнитами на основе неодима, тем не менее, возможности сплавов самария далеко не исчерпаны.

серебристо-белый металл, легко поддаётся механической обработке в инертной атмосфере.

Приобретает сверхпроводящие свойства при температуре 1,8 К и давлении 80 Гпа Плотность (при н. у.)5,243 г/см3. Температура плавления 1099 К (826 °C) Температура кипения 1802 K ​(1529 °C) Химические свойства. На воздухе быстро окисляется, на поверхности металла всегда есть оксидная пленка. Очень активен, может вытеснять из растворов солей почти все металлы. Применение. Европий используется в ядерной энергетике в качестве поглотителя нейтронов. Оксид европия применяется при термохимическом разложении воды в атомно-водородной энергетике. Моноокись европия, а также сплав моноокиси европия и моноокиси самария применяются в виде тонких пленок в качестве магнитных полупроводниковых материалов для функциональной электроники

K
Температура кипения 3539 K Химические свойства. Гадолиний медленно окисляется на воздухе,

быстро — выше 100 °C. При нагревании металлический гадолиний реагирует с галогенами, азотом, водородом. Применение. Гексаборид гадолиния применяется для изготовления катодов мощных электронных пушек и рентгеновских установок.

629 K Температура кипения 3 296 K Применение. Тербий — весьма необычный

металл из ряда лантаноидов и обладает значительным спектром уникальных физических характеристик. Оксид тербия применяется в качестве высокоэффективного катализатора окисления.

K
Температура кипения 2835 K Физико-химические свойства. Диспрозий — серебристо-серый металл. Ниже

1384 °C устойчив α-Dy с гексагональной решеткой, а = 0,35603 нм, с = 0,56465 нм, выше 1384 °C — β-Dy с кубической решеткой. На воздухе окисляется медленно, выше 100 °C — быстро. При нагревании металлический диспрозий реагирует с галогенами, азотом, водородом. Взаимодействует с минеральными кислотами (кроме HF), образуя соли Dy (III), не взаимодействует с растворами щелочей. Применение. Металлургия. Диспрозий служит отличным легирующим компонентом цинковых сплавов. Добавление диспрозия к цирконию резко улучшает его технологичность (но увеличивает сечение захвата тепловых нейтронов). Так, легированный диспрозием цирконий легко поддается обработке давлением (прессование прутков. Применяется в качестве эффективного катализатора

747 K
Температура кипения 2 968 K Химические свойства Медленно окисляется

на воздухе, образуя Ho2O3. Взаимодействует с кислотами (кроме HF), образуя соли Ho3+. Реагирует при нагревании с хлором, бромом, азотом и водородом. Устойчив к действию фтора. Применение. Получение сверхсильных магнитных полей: гольмий сверхвысокой чистоты применяется для изготовления полюсных наконечников сверхпроводящих магнитов для получения сверхсильных магнитных полей. В этом же отношении важное значение играет сплав гольмий-эрбий. Металлургия: добавлением гольмия к сплавам алюминия резко уменьшают газосодержание в них

802 K
Температура кипения 3 136 K Химические свойства. Эрбий взаимодействует с

минеральными кислотами, образуя соли эрбия(III). Ионы Er3+ окрашивают раствор в розовый цвет Применение. Оксид эрбия добавляют в кварцевый расплав при производстве оптических волокон, работающих на сверхдальних расстояниях. Оксид эрбия добавляют в кварцевый расплав при производстве оптических волокон, работающих на сверхдальних расстояниях.

г/см³ Физические и химические свойства
Тулий — мягкий серебристо-серый металл. Существует

в одной модификации с гексагональной кристаллической решеткой типа Mg, а = 0,35375 нм, с = 0,55546 нм. Температура плавления 1545°C, кипения 1947°C, плотность 9,318 кг/дм3.
На воздухе компактный Tm устойчив. С галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) реагирует при нагревании, образуя TmF3 и TmCl3. Тулий взаимодействует с минеральными кислотами с образованием солей тулия(III). Сильными восстановителями Tm3+ восстанавливается до Tm2+.
Прокаливая на воздухе при 800—900°C нитрата Tm(NO3)3, оксалата Tm2(C2O4)3, сульфата Tm2(SO4)3 и других соединений Tm (III) образуется оксид тулия Tu2O3. Применение
Тулий используют как активатор некоторых люминофоров и лазерных материалов, применяют при синтезе искусственных гранатов.

г/см Физические и химические свойства
Иттербий — светло-серый металл.
Ниже 792

°C устойчива a-модификация: кубическая решетка типа Cu, а = 0,54862 нм. Выше 792 °C устойчива b-модификация: кубическая решетка типа a-Fe. Температура плавления 824 °C, температура кипения 1211 °C, плотность 7 кг/дм3.
Иттербий слабо окисляется на воздухе, быстро — при 400 °C, превращаясь в смесь оксида и карбоната. Реагирует с минеральными кислотами при комнатной температуре. При нагревании выше 100 °C металлический иттербий реагирует с галогенами, азотом и водородом.
Оксид Yb2О3 обладает основными свойствами. Сильное основание Yb(ОН)3 образуется при действии щелочей на водорастворимые соли Yb(III). Применение
Иттербий в смеси с другими редкоземельными металлами действует как раскислитель и модификатор сталей