Рядкоземен елемент

Еластични свойства

Както при повечето други свойства на редкоземните метали, еластичните модули на редкоземните метали попадат в средния перцентил на останалите метални елементи. Стойностите за скандий и итрий са приблизително същите като тези на крайните членове на лантанидите (ербий до лютеций). Наблюдава се общо увеличаване на модула на еластичност с увеличаване на атомния брой. Аномалните стойности за церий (някои свързване 4f) и итербиум (двувалентност) са очевидни.

Механични свойства

Рядкоземните метали не са нито слаби, нито особено силни метални елементи, и те показват известна пластичност. Тъй като механичните свойства са доста силно зависими от чистотата на металите и тяхната топлинна история, е трудно да се сравнят отчетените стойности в литературата. Крайната сила варира от около 120 до около 160 MPa (мегапаскали), а пластичността - от около 15 до 35 процента. Силата на итербия (европий не е измервана) е много по-малка, 58 MPa, а пластичността е по-висока, около 45 процента, както би се очаквало за двувалентния метал.

Химични свойства

Реактивността на редкоземните метали с въздух показва значителна разлика между леките лантаниди и тежките. Леките лантаниди се окисляват много по-бързо от тежките лантаниди (гадолиний през лютеций), скандий и итрий. Тази разлика отчасти се дължи на изменението на образувания оксиден продукт. Леките лантаниди (лантан чрез неодим) формират шестоъгълна А-тип R ₂ O ₃ структура; центъра лантаниди (самарий чрез гадолиний) образуват моноклинна В-тип R ₂ O ₃ фаза; докато тежки лантаниди, скандий и итрий форма на кубичната С-тип R на ₂ O ₃ модификация. А-типът реагира с водна пара във въздуха, за да образува оксихидроксид, което кара бялото покритие да се разпали и позволява окисляването да продължи, като се излага свежата метална повърхност. Оксидът от тип С образува плътно, кохерентно покритие, което предотвратява по-нататъшно окисляване, подобно на поведението на алуминия. Самарий и гадолиний, която образува В-тип R ₂ O ₃ фаза, окисляват малко по-бързо от по-тежките лантаниди, скандий и итрий, но все още образуват съгласуван покритие, което спира по-нататъшно окисление. Поради това леките лантаниди трябва да се съхраняват във вакуум или в атмосфера на инертен газ, докато тежките лантаниди, скандий и итрий могат да се оставят на открито в продължение на години без окисляване.

Европийният метал, който има bcc структура, окислява най-бързо от която и да е от редките земи с влажен въздух и трябва да се борави по всяко време в атмосфера на инертен газ. Продуктът на реакция на европий, когато е изложен на влажен въздух, е хидрат хидроксид, Eu (OH) ₂ ―H ₂ O, който е необичаен продукт на реакцията, тъй като всички други рядкоземни метали образуват оксид.

Металите реагират енергично с всички киселини, с изключение на хидрофлуорна киселина (HF), освобождаване на Н ₂ газ и образуване на съответния редкоземни-анион съединение. Металите от редкоземни, когато е поставен в флуороводородна киселина форма неразтворим RF ₃ покритие, което предотвратява по-нататъшно взаимодействие.

Металите от редкоземни лесно реагират с водород газ за образуване RH ₂ и при силни условия hydriding, на RH ₃ фаза, освен скандий, който не образува трихидрид.

Съединения

Рядкоземните елементи образуват десетки хиляди съединения с всички елементи вдясно от и включително - металите от група 7 (манган, технеций и рений) в периодичната таблица, плюс берилий и магнезий, които лежат в далечината отляво в група 2. Важни серии от съединения и някои отделни съединения с уникални свойства или необичайно поведение са описани по-долу.

оксиди

Най-голямото семейство неорганични рядкоземни съединения, изследвани до момента, са оксидите. Най-често стехиометрията е R на ₂ О _три състава, но, тъй като няколко лантанидни елементи имат други валентни състояния, в допълнение към 3+, други стехиометрии съществуват-например, цериев оксид (CEO ₂), празеодимов оксид (Pr ₆ О ₁₁), тербиев оксид (Tb ₄ O ₇), европиев оксид (EuO) и Eu ₃ O ₄. По-голямата част от дискусията ще се съсредоточи върху бинарните оксиди, но също така накратко ще бъдат разгледани и тройни и други оксиди от по-висок ред.