Содержание Стр. № 1. Введение 3 2. Общие свойства 4 3. Характеристика отдельных элементов и их применение 9 3.1 Церий 9 3.2 Празеодим 11 3.3 Неодим 12 3.4 Прометий 13 3.5 Самарий 14 3.6 Европий 17 3.7 Гадолиний 18 3.8 Тербий 20 3.9 Диспрозий 21 3.10 Гольмий 22 3.11 Эрбий 23 3.12 Тулий 24 3.13 Иттербий 25 3.14 Лютеций 26 4. Список использованных источников 27 ВВЕДЕНИЕ
    Судя по последним публикациям, нынче довольно трудно отметить те стороны жизни, где бы не находили применение лантаноиды.
    На основе лантаноидов получают многие уникальные материалы, которые находят широкое применение в различных областях науки и техники. Например, лантаноиды используют как добавки к стали и в сплавах с другими металлами, в производстве материалов, адсорбирующих водород (например, MmNi5), как добавки к ядерным материалам, в качестве пирофорных материалов (например порошкообразный Се), в специальной керамике, оптических стеклах (стекла для телевизионных экранов), в производстве катализаторов для утилизации выхлопных газов, а также в получении магнитных материалов (например, (Nd1-xDyx)15Fe77B8 или (Nd1-xDyx)15Fe76B8) и так далее.
    Все вышеперечисленное - лишь небольшая часть из списка областей применения лантаноидов. Развитие высоких технологий все более и более вовлекает использование лантаноидов, степень чистоты которых должна быть очень высока. В этом отношении не будет преувеличением отнести лантаноиды и их сплавы к материалам XXI века. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ЛАНТАНОИДОВ
    Лантаноиды - это 14 элементов, следующих за лантаном, у которых к электронной конфигурации лантана последовательно добавляются 14 4f-электронов. В табл. 2.1 приведены электронные конфигурации лантаноидов и их наиболее устойчивые степени окисления. Общая электронная конфигурация лантаноидов - 4f2-145d0-16s2.
    У церия на 4f-уровне находятся два электрона - один за счет увеличения порядкового номера по сравнению с лантаном на единицу, а другой переходит с 5d-уровня на 4f. До гадолиния происходит последовательное увеличение числа электронов на 4f-уровне, а уровень 5d остается незанятым. У гадолиния дополнительный электрон занимает 5d-уровень, давая электронную конфигурацию 4f75d16s2, а у следующего за гадолинием тербия происходит, аналогично церию, переход 5d-электрона на 4f-уровень (4f96s2). Далее до иттербия наблюдается монотонное увеличение числа электронов до 4f14, а у завершающего ряд лютеция вновь появляется 5d-электрон (4f145d16s2). Таблица 2.1 Электронная конфигурация и степени окисления лантаноидов Элемент Электронная конфигурация Степень окисления Церий Ce 4f26s2 +3, +4 Празеодим Pr 4f36s2 +3, +4 Неодим Nd 4f46s2 +3 Прометий Pm 4f56s2 +3 Самарий Sm 4f66s2 +2, +3 Европий Eu 4f76s2 +2, +3 Гадолиний Gd 4f75d16s2 +3 Тербий Tb 4f96s2 +3, +4 Диспрозий Dy 4f106s2 +3, +4 Гольмий Ho 4f116s2 +3 Эрбий Er 4f126s2 +3 Тулий Tm 4f136s2 +2, +3 Иттербий Yb 4f146s2 +2, +3 Лютеций Lu 4f145d16s2 +3
    Периодический характер заполнения 4f-орбиталей сначала по одному, а потом по два электрона предопределяет внутреннюю периодичность свойств лантаноидов. Периодически изменяются металлические радиусы, степени окисления, температуры плавления и кипения, величины магнитных моментов, окраска и другие свойства (Рис. 2.1). Вторичная периодическая зависимость металлических радиусов, температуры плавления и магнитного момента Рис. 2.1
    Участие 4f-электронов в образовании химической связи обусловлено предварительным возбуждением на уровень 5d. ............