Перейти к основному содержанию
Вся химия

Лантаноиды

Александр Кудрявцев - Составление химических уравнений

Лантаноиды химически активны. Они разлагают воду с выделением водорода, окисляются ионами водорода обычных кислот, при высокой температуре реагируют со всеми типичными неметаллами.

В семейство лантаноидов входят элементы, приведенные в табл. 31.

Таблица 31. Лантаноиды

ЭлементСимволИонный радиус R3+, ÅЭнергия ионизации R° → R3+, эвСтандартный электродный потенциал R° → R3+, вВалентность
58. ЦерийCe1,0037,2−2,333 и 4
59. ПразеодимPr1,0037,5−2,23, 4 (5)
60. НеодимNd0,9937,8−2,2463
61. ПрометийPm0,9838,2−2,23
62. СамарийSm0,9738,2−2,23 и 2
63. ЕвропийEu0,9638,8−2,23 и 2
64. ГадолинийGd0,9438,6−2,23
65. ТербийTb0,9239,4−2,23 (4)
66. ДиспрозийDy0,9139,5−2,23 (4)
67. ГольмийHo0,8940,0−2,13
68. ЭрбийEr0,8740,2−2,13
69. ТулийTu0,8640,3−2,13 (2)
70. ИттербийYb0,8540,8−2,13 и 2
71. ЛютецийLu0,8441,0−2,13

В скобках указана валентность, не вполне установленная или мало изученная.

1. Закончить уравнения реакций:
1) Ce + H2O →
2) Eu + H2O →
3) Lu + H2SO4 →
4) Tu + S →
5) Ho + N2 →

2. В металлическом виде лантаноиды получаются электролизом расплавленных хлористых солей. Какие реакции протекают у катода и у анода при электролизе NdCl3?

3. Написать уравнения реакций получения Ce2O3 и CeO2.

4. Составить уравнения реакций образования гидроокисей празеодима, неодима и европия и взаимодействия их с кислотами (HCl и H2SO4).

5. Составить уравнения реакций образования карбидов Ce, Pr и Nd.

6. Составить уравнения реакций образования солей Ce(NO3)3 и Ce2(C2O4)3, из которых первая применяется в производстве сеток для газокалильных и керосинокалильных ламп, вторая в медицине.

7. Закончить уравнение реакции восстановления галогенида EuCl3 водородом:
H2 + EuCl3 →

8.** Двухвалентные соединения Sm, Eu и Yb (галогениды и сульфаты) являются сильными восстановителями. Составить уравнения соответствующих реакций.

9. Составить уравнения реакций образования Nd2S3 и CeN.

10. Как получить соль церия Ce(OH)2NO3·3H2O?

11. Как получается и где применяется соль Ce(SO4)2? Составить уравнение реакции.

12. Закончить уравнения реакций:
1) Ce(NO3)3 + NH4OH →
2) Ce(OH)3 + O2 + H2O →

13.** Четырехвалентный церий является сильным окислителем (заменяет KMnO4 или K2Cr2O7). Закончить уравнения реакций, в которых Ce4+ проявляет окислительные свойства:
1) H2O2 + Ce(SO4)2 → Ce2(SO4)3
2) KI + CeO2 + HCl →

14. Какой металл из семейства лантаноидов наиболее распространен в природе?

15. Закончить уравнение реакции:
Ce(OH)4 + HCl →

16. Чем объясняются относительно близкие химические свойства лантаноидов?

17. Составить уравнение реакции получения церата натрия.

18. Написать химические формулы следующих соединений: 1) азотнокислого тербия; 2) хлористого лютеция; 3) сульфида диспрозия; 4) окиси гадолиния; 5) двуокиси празеодима.

* Из элементов, относящихся к лантаноидам, рассматриваются только наиболее изученные.