稀土氫氧化物

往稀土鹽溶液中加入氨水或其他鹼，可以產生稀土的氫氧化物。稀土氫氧化物具有熱不穩定性。受鑭系收縮的影響，不同稀土元素開始沉澱的最低pH值不同。

基本介紹

• 中文名：稀土氫氧化物
• 定義：把氨水或鹼加入稀鹽溶液，生成不穩定的膠狀沉澱
• 特性：膠狀沉澱、受熱不穩定

合成及物理性質

往稀土鹽溶液中加入氨水或其他鹼，可以產生稀土的氫氧化物，它是一種膠狀沉澱，受熱不穩定，高於200℃則發生脫水反應生成REO(OH)，溫度再高則生成RE₂O₃。

從表2-12可以看出，從La到Lu離子半徑逐漸減小，離子勢逐漸增大，極化能力逐漸增大，失水溫度也逐漸降低。

2-12 RE(OH)3及REO(OH)的脫水溫度，℃

從不同鹽的溶液中稀土氫氧化物開始沉澱的pH值略有不同。由於鑭系收縮，三價離子的離勢Z/r隨原子序數的增大而增加，開始沉澱時的pH值也隨原子序數的增大而降低，其中Sc由於離子半徑最小，因此開始沉澱的pH值最低(見表2-13)。

表2-13 RE(OH)3的物理性質

氫氧化物的結構

一般情況下，稀土氫氧化物為膠狀沉澱。用水熱法，在193~420 ℃和1.2×10~7×10Pa的條件下，將RE₂O₃-H₂O-NaOH長時間處理可以從NaOH溶液中生長出晶狀的稀土氫氧化物(La~Yb, Y)，這些氫氧化物均為六方晶系，Lu和Sc則可用RE(OH)₃在NaOH溶液中在157~159 ℃條件下製取，晶體為立方晶系(見表2-14)。

表2-14 RE(OH)3的晶體學參數

在立方晶系中，每個晶胞中含有兩個RE(OH)₃單元，每個羧基均作三橋與三個RE相連，這樣每個RE周圍有9個氧，即配位數為9，在分子間分子內均不存在氫鍵，9個氧原子組成一個三帽稜柱的多面體。

在立方晶系中，每個晶胞中有8個RE(OH)₃單元，每個羧基均以μ₂-橋與兩個RE原子配位，這樣RE原子通過羥基作橋，在三維空間形成網狀結構，RE原子的配位數為6，6個氧原子呈八面體構型。羥基和羥基之間有強的氫鍵生成(見圖2-15)。

圖2-15 立方晶系的RE(OH)3的晶體結構