镧系元素單質外觀差不多，它們都是銀白色略帶黃色的金屬。它們在空氣中都容易氧化，以Gd為界可以分為輕稀土和重稀土。輕稀土易與水反應，以Eu最劇烈，并且在空氣中會迅速氧化。重稀土空氣中可以保持較長時間不氧化，常溫下不與水反應。

镧系元素都有穩定的 3氧化态，并且大多是有色的(綠色，粉色，黃色)。Sm，Eu，Yb有 2氧化态，除了Eu2 以外，其他都可以将水還原而難以穩定存在溶液中。Tm也有二價，但更不穩定。Ce，Pr，Tb有四價，除了Ce4 外都可以氧化水，不能穩定在水溶液中，氧化物中比較穩定。Nd和Dy也有四價，更不穩定。

可以看出，氧化态的排布和離子的顔色基本呈周期性，而且一個二價離子的顔色與前一号元素三價離子顔色相近。稀土氧化物Ln2O3常用于工業制造中。稀土化合物有很多有意思的性質，有的稀土鹽(Sm,Eu,Tb等)有熒光性，有的稀土鹽(Nd,Er,Ho)有光緻變色效應。

是最輕的稀土元素，價格也是稀土中最高的。它在自然界中非常分散，很少有獨立礦物。除了水磷钪石和钪钇礦等極少幾個礦物含有10%以上的Sc2O3，大多钪混雜在稀土礦物中，需要分離。钪在空氣中會緩慢氧化。它主要應用在钪鈉燈，輕質合金，太陽能電池，半導體材料，熒光粉等中，應用不多。

钪的化合物主要都是三價的。ScX3,ScPO4,Sc2(SO4)3,KScF4,Na3ScF6等都是很穩定的白色固體。鹵化钪主要以二聚體存在。水溶液中有六水合钪離子，Sc(OH)2 ,Sc(OH)2 等存在。Sc的低氧化态主要是 2,比如黑色的ScH2,紫色的CsScCl3。

是一種和钪很相似的金屬，但是價格相比钪低很多。它性質與钇相似，也容易氧化，溶于稀酸，形成無色化合物。它是制造著名的钇鋇銅氧(YBCO)超導體的原料

镧系元素打頭的存在，一種性質和前面的钪、钇差不多的元素。它主要化合價就是 3，但低價不穩定化合物如LaI2也已經制得。它在地殼中含量很高，價格也十分便宜。與前兩種不同的是，它更容易氧化，在空氣中會迅速失去光澤而成黑色的塊狀。它會緩慢與水作用，生成白色的La(OH)3。

镧的三價化合物幾乎都是白色的。但是，将帶有氧化的金屬镧溶于中等濃度硫酸或者硝酸，生成镧鹽的同時還會生成一種粉紅色的沉澱。镧和乙酸反應時也有類似現象，會生成棕色物。

儲量很大，是镧系金屬中價格最低的。铈主要用在打火石，特殊合金，熒光粉等中，生活中較常見。

就金屬來講，铈和其他镧系元素看起來沒什麼不同，都是活潑的，易溶于酸的金屬。Ce溶于各種強酸，得到無色的Ce3 。Ce的特殊性在于它可以形成穩定的 4氧化态化合物。CeF4,CeO2,Ce(OH)4等都是淺橙色粉末，Ce(SO4)2,CeCl4都是黃色的，水合硝酸铈，硝酸铈铵等都是橙色晶體。加熱下，還可以形成BaCeO3等固體。Ce(Ⅳ)是強氧化劑強度類似PbO2，與鹽酸反應得到氯氣，因此CeCl4與CeCl62-必須在較低溫下制備。在氧化還原滴定中，硫酸高铈是常用的材料。

镧系元素的第三個。镨為略帶黃色的銀白色金屬，易與酸反應，空氣中會很快氧化得到黃綠色的粉末。镨主要用于有色鏡片，打火石，磁性合金等。

Pr(III)為镨的主要氧化态，Pr 3 特征顔色為綠色。镨溶于酸十分迅速，得到綠色溶液。八水合的硫酸镨或者氯化镨呈現漂亮的蘋果綠色，在水中溶解度不大，而且有水解性。在镨鹽溶液中加入氟化鈉，氫氧化鈉等都可以形成淺綠色的沉澱。

Pr(IV)，镨的強氧化性氧化态，Pr 4 特征顔色為黃色。已成功制備的簡單高镨鹽很少，隻有PrF4,Pr(SO4)2,Pr(NO3)4，它們都在極端條件下得到。比如Pr與F2反應無法得到PrF4，必須用低溫下氧化性更強的KrF2才可以。它們都是白色或黃色固體，溶于水先顯黃色之後氧化水迅速褪色。但是在六偏磷酸鈉，碲酸鹽等配體存在下，用過硫酸鹽等可以氧化Pr(III)得到一些棕黃色的Pr(IV)配合物。PrO2是最容易制備的，用過硫酸鹽氧化Pr(OH)3可以得到它，它是棕黑色的，氧化性比PbO2更強。

镧系第四個金屬，是活潑容易氧化，在空氣中放置就變為灰色。溶于強酸時，它形成粉紅色的溶液。Nd3 是镧系離子中第一個有光緻變色效果的。

Nd(III):钕作為镧系元素的本征價态。水合的钕鹽有美麗的紫紅色，硫酸鹽可以做晶體。由于4f電子的存在，它有光緻變色效果。當不同波長光照射水合钕鹽時，Nd(III)的電子結構會發生不同的改變，産生不同使其吸收光譜發生改變。所以，钕鹽通常有粉紫色與淺灰色兩種顔色。

Nd(IV):镧系的四價除了Ce,Pr,Tb的之外都是很不穩定的，但是在剩下的元素中Nd,Dy相對更穩定。因此曾經有過NdO2與水溶液中Nd(IV)化合物的報道，雖然未能重複。将BaCeO3與Nd2O3共熱，固體變黑，表明有少量Nd（lV）

镧系第五個元素，是一種放射性元素，也是镧系中最稀有的元素，地殼中含量微乎其微，要想看見它的可見量單質幾乎是不可能的，除非在世界上少數的頂尖實驗室中。它曾經在上世紀短暫的一段時間内做過熒光粉添加劑，那時正值Ra塗料衰落而氚管還沒有普及的時期，這也大概是Pm在生活中的唯一用途了。現在留有Pm的物件已經很少，圖中的手表指針中可能含有微量Pm。

钷是一種活潑金屬，性質與它旁邊的Nd,Sm差不多。它幾乎沒有 2或者 4的化合物，钷鹽有類似Ho的光緻變色效果(紫色或黃色)。PmF3淺紅色，Pm(NO3)3紫色(黃色)，Pm2O3黃色(粉紫色)。

镧系第六個元素,是一種淺黃色金屬，市售品通常是條狀的蒸餾産物。相比前幾個元素單質，钐在空氣中氧化較慢，但是久置後也會變為淡黃色粉末Sm2O3。钐主要用于做應用廣泛的钐钴磁鐵。

Sm(II): 镧系元素 2氧化态穩定性Eu2 >Yb2 >Sm2 >其他，因此钐是第一個有比較穩定二價化合物的镧系元素。Sm(II)特征顔色為紅色，還原性非常強，可以把水還原為氫氣。水溶液中紅色的Sm(II)可以由Sm溶于濃鹽酸或者SmCl3電解還原時短暫得到，在這種溶液中加入SO4 2-,沉澱出橙色SmSO4。由它可以得到棕色SmCO3和綠色Sm(OH)2。它們是極易被空氣氧化的。含有結晶水的亞钐鹽不穩定，因為結晶水會被還原，所以分離得到的固體SmX2都是無水物。如有機中常用的溫和還原劑SmI2，就是無水物溶于THF得到藍色溶液出售的。

Sm(III):钐的本征價态，可以形成各種黃色的鹽。含水的钐鹽在一定波長的紫外線下發出微弱的紅光。

镧系7号，是一種特殊的元素。它的單質比其他稀土金屬都活潑，空氣中會迅速被深色的氧化膜覆蓋，即使在油中也會變為黃綠色而看不到金屬光澤。常溫下遇水劇烈反應，類似Ba，并且生成檸檬黃色的沉澱(Eu(OH)2)。因此單質铕必須在油中或者玻封保存。铕主要用于熒光粉。

Eu(II):铕的二價是所有镧系二價中最穩定的，特征顔色為草黃色，它可以形成種類繁多的鹽。水溶液中的Eu2 還原性很強，類似Ti3 ,可以由鋅還原得到。常見的亞铕鹽有:EuX2,黃色的EuCl2.2HCl,白色沉澱EuSO4,黃色沉澱EuCO3,橙色沉澱EuC2O4等。水合亞铕鹽在紫外線下發藍色熒光。

Eu(III):铕鹽為白色固體有亮粉紅色熒光。Eu2O3在白天顯很淺的粉紅色，大概有熒光的原因。将铕鹽制成有機配合物，可以增強發光性能。

镧系8号，是輕稀土和重稀土的分界。從钆開始，後面的稀土金屬活潑性顯著比前面幾個降低。钆是一種光澤比較暗的金屬，在稀土金屬中鐵磁性最強，溶于酸，在空氣中氧化很緩慢，遇水常溫下是不反應的。钆的作用主要是作為合金添加元素，核磁共振劑，磁性材料。

Gd主要化合态為 3，形成無色的钆鹽。它的鹽化學性質與其它金屬基本一樣。

镧系第九個元素，又是一種可以形成穩定四價的元素。金屬铽空氣中會緩慢氧化，溶于多數強酸形成無色的鹽。

Tb(III):铽的本征價态，鹽為無色或很淡的粉紅色。水合铽鹽在一定波長紫外線下發出黃綠色熒光，比U(VI)的偏黃一點。

Tb(IV):四價铽穩定性不如铈但比镨的容易形成，但是對其研究不如镨的多。文獻記載的簡單鹽隻有TbF4。此外，一些配合物，如六偏磷酸鈉，碲酸鈉等與之在氧化劑作用下配合的，在溶液中顯出紅棕色，并且久置會分解。類似PrO2，強氧化劑氧化下可以得到棕色的TbO2。市售Tb4O7用醋酸溶解三價的部分，留下的就是TbO2。它是一種強氧化劑

镧系第十個元素，單質是一種銀白色的金屬，空氣中緩慢氧化，溶于酸。镝及其化合物主要用作熒光粉，磁緻伸縮材料，超導合金，電子元件等。

Dy(III):镝溶于酸随着氫氣放出，溶液變為淡黃色。飽和氯化镝溶液或者水合镝鹽固體都是檸檬黃色的。镝鹽性質與其它稀土幾乎一樣。

Dy(IV):類似Nd(IV),這個氧化态存在且不穩定。DyO2可能存在，但是目前研究出來的主要是氟配合物Cs3DyF7，它是橘紅色固體，空氣中逐漸褪色。

是一種化合物會顯著随光照變色的元素。銀白色的金屬钬在空氣中很緩慢地氧化，覆蓋上一層粉末。它溶于酸，得到黃(粉)色溶液。Ho穩定的價态隻有 3。钬鹽随光源不同顯出桃紅色和米黃色，粉橙色等顔色。（個人很喜歡钬鹽的顔色）

是一種穩定，中等活潑，有暗黃色光澤的金屬，溶于酸得到粉紅色溶液。市面上金屬铒主要以塊狀或者蒸餾晶體出現。铒的作用主要是做合金，磁性材料，有色玻璃添加劑，光電纜等。

铒價态主要是＋3。它的鹽呈現粉紅色。其實铒也有光緻變色，隻是不如Pm和Ho明顯。日光下，铒鹽為淺粉色 而熒光等下，它更偏暗粉。

銀白色稀土金屬，價格偏高，比較稀有，主要用作永磁體，催化劑等。铥用途不多，La更廉價，可以代替它。

Tm(II):不穩定價态，比Eu,Yb,Sm的更不穩定，化合物通常帶有紅色。化合物有TmX2等，它們溶于水顯示很短暫的淺紅色。

Tm(III): 可以形成各種淺綠色的鹽，顔色很淺。近乎白色的TmF3,Tm(OH)3等是不溶于水的。

是一種淺黃色的金屬，溶于酸得到無色溶液。它在镧系中活潑性不高，價格也偏低。它用處不多，YbBr3用于照明工業。Yb主要有兩個價态。

Yb(II):強還原性氧化态，特征顔色為綠色。将金屬Yb溶于鹽酸的一瞬間，可以觀察到黃綠色，這就是産生少量的Yb2 。它可以迅速還原水。電解還原YbCl3溶液也可以看到黃綠色。YbX2由Yb與無水YbCl3反應或者HgX2與Yb反應得到。在硫酸镱溶液中加鈉汞齊還原，得到綠色的YbSO4沉澱，分離出後它在空氣中容易被氧化變白。YbCO3是蒼綠色的。

Yb(III):常規價态，形成類似其他Ln(III)的無色鹽

是一種堅硬，灰色的金屬，是镧系中最穩定最不容易氧化的。它可以溶于酸，活潑性類似于錫和鐵。它稀有，價格較高，用處不多，用于照明工業等。化合物性質方面，Lu形成無色的镥鹽，和La是類似的。

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