大学无机化学经典课件第八章+镧系与锕系.ppt

● 氧化物是碱性氧化物，不溶于碱而溶于酸；高温 灼烧过的 CeO2 也难溶于强酸，需要加入还原剂 如以助溶； ● 氧化物盐转化的重要中间体； ● Ln2O3 用于制造光学玻璃， CeO2 是制造高级光 学仪器的抛光粉，Eu2O3 用于制造彩色荧光粉等 在Ln(III)盐溶液中加入NaOH得到Ln(OH)3。碱强度近似于碱土金属氢氧化物，但溶解度比碱土金属氢氧化物小得多。 (2) 氢氧化物 Ln3+ + NH3H2O Ln(OH)3 NH4Cl Mg(OH)2不能沉淀 Ln(OH)3在水中微溶，碱性随原子序数增加(半径减小)而减弱。因为中心离子对OH-的吸引力随半径的减小而增强， Ln(OH)3的电离度也逐渐减小 溶解度随温度升高而降低 白 白 浅绿 紫红 黄 白 白 白 黄 黄 浅红 绿 白 白 白 Ln(OH)3 的溶度积和开始沉淀的 pH La(OH)3 Ce(OH)3 Pr(OH)3 Nd(OH)3 Sm(OH)3 Eu(OH)3 Gd(OH)3 Tb(OH)3 Dy(OH)3 Ho(OH)3 Er(OH)3 Tm(OH)3 Yb(OH)3 Lu(OH)3 Y(OH)3 开始沉淀的 pH 硝酸盐 氯化物 硫酸盐 Ln (OH)3 颜色 7.82 7.60 7.35 7.31 6.92 6.91 6.84 – – – 6.76 6.40 6.30 6.30 6.95 8.03 7. 41 7.05 7.02 6.83 – – – – – – – – – 6.78 7.41 7.35 7.17 6.95 6.70 6.68 6.75 – – – 6.50 6.21 6.18 6.18 6.83 1.0 ×10-19 1.5 ×10-20 2.7 ×10-22 1.9 ×10-21 6.8 ×10-22 3.4 ×10-22 2.1 ×10-22 2.0 ×10-22 1.4 ×10-22 5.0 ×10-23 1.3 ×10-23 3.3 ×10-24 2.9 ×10-24 2.5 ×10-24 – 依次降低 Ln (Ⅲ) 的重要盐类化合物 ● 可溶盐：LnCl3 · nH2O, Ln(NO3 ) · H2O, Ln2 (SO4)3 ● 难溶盐：Ln2 (C2O4)3，Ln2 (CO3)3， LnF3, LnPO4 LnF3不溶于水，即使在含3mol· L-1硝酸的Ln3＋溶液中加入氢氟酸或F－，也能得到LnF3沉淀。是镧系元素离子的特性检验方法。 氯化物LnCl3、LnBr3、LnI3为离子型化合物，易溶于水， LnCl3溶解度随温度的升高而猛增。 (3) 卤化物 LnCl3.nH2O ======== LnCl3 + nH2O 328-363K 同时水解： LnCl3 + H2O == LnOCl + 2HCl 脱水： Ln3+碱度越小，越易水解形成LnOCl 碱度大的LnCl3.nH2O ，脱水后形成的无水盐几乎是纯的。 常见的是水合硫酸盐，除硫酸铈外（为9H2O），其余的由水溶液中结晶出的都是八水合物Ln2(SO4)3·8H2O 。无水硫酸盐可从水合物加热脱水制得。 无水硫酸盐加热分解为碱式硫酸盐Ln2O2SO4 碱式盐的稳定性随离子半径减小 (原子序数增加)降低。Yb,Lu,Sc的碱式盐极不稳定。 无水硫酸盐和水合硫酸盐都溶于水，它们的溶解度随着温度的升高而减小。 硫酸复盐 xLn2(SO4)3·yM2SO4 ：与碱金属的硫酸盐反应得到。 (4) 硫酸盐 Ln2(C2O4)3·H2O：最重要的盐类之一。 草酸盐在酸性溶液中难溶，所以能使镧系元素离子以草酸盐沉淀形式析出而与其它许多金属离子分开。 灼烧草酸盐，经过中间水合物的形式得到碱式碳酸盐，最后分解得到氧化物。 (5) 草酸盐 　　铈Ce、镨Pr、钕Nd、铽Tb、镝Dy能形成+IV氧化态的化合物，只有Ce4+化合物在水溶液和固体中是稳定的。 ＋IV铈的化合物：CeO2、 CeO2·nH2O、CeF4 CeO2：白色，惰性，不与强酸或强碱作用