鑭系元素離子和化合物的顏色
不少鑭系元素離子具有顏色，由于f-f躍遷引起的。Ln3+呈現(xiàn)顏色通常與未成對(duì)電子數(shù)有關(guān)，即Ln3+具有fn和f14-n個(gè)電子，因未成對(duì)電子數(shù)相同，所以呈現(xiàn)相同或相近顏色。其中La3+(f0)、Lu3+(f14)為無色，因不能實(shí)現(xiàn)f-f躍遷；Ce3+(f1)、Eu3+(f6)、Gd3+(f7)、Tb3+(f8)等離子雖可實(shí)現(xiàn)f-f躍遷，但吸收峰落在紫外區(qū)，Yb3+(f13)吸收峰落在紅外區(qū)，故也為無色；Ce4+(f0)呈現(xiàn)橙紅色是由于電荷遷移引起的。
鑭系元素重要化合物
1、Ln(OH)3
Ln2O3與水反應(yīng)或Ln3+溶液中加入NaOH或氨水都可以生成Ln(OH)3。它的堿性接近于堿土金屬氫氧化物,但溶解度比后者小得多，由于離子半徑從La3+到Lu3+逐漸減小，所以從La(OH)3到Lu(OH)3堿性漸弱，分解溫度也逐漸降低。Ln(OH)3受熱先變成LnO(OH)，在更高的溫度下才變成Ln2O3。
2、LnX3
LnF3不溶于水，也難溶于酸。而LnCl3易溶于水，在水溶液中析出的LnCl3晶體都含有結(jié)晶水，加熱水合物不能制得無水鹽，而是水解為氯氧化物，如:
LaCl3•7H2O LaOCl+2HCl+6H2O
為避免水解， eq \\o\voc檢測(cè)\ac(○,1)1減壓下脫水； eq \\o\\ac(○,2)2加熱脫水時(shí)通入HCl(g)或加入NH4Cl(s)。
3、Ln2(SO4)3和Ln(NO3)3
易溶于水，這些鹽類水合物受熱時(shí)，一般先變成鹽，隨后變成堿式鹽，最后變成氧化物，如:
La2(SO4)3•8H2O La2(SO4)3+8H2O
La2(SO4)3 La2O2SO4+2SO2+O2
La2O2SO4 La2O3+SO2+1/2O2↑
硫酸鹽溶解度從La2(SO4)3到Lu2(SO4)3逐漸增大，這與堿土金屬硫酸鹽的溶解度隨離子半徑變化的規(guī)律相一致。
4、Ln2(C2O4)3
不溶于水，也難溶于稀酸，利用此性質(zhì)可將鑭系元素離子與其他金屬離子分離開來，因一般草酸鹽都易溶于稀酸。重稀土元素草酸鹽在草酸鈉或草酸銨中的溶解度比輕稀土元素草酸鹽大得多，這一性質(zhì)被用來分離輕、重稀土元素。鑭系元素草酸鹽受熱一般先變成碳酸鹽，隨后才變成氧化物。
5、Ce4+和Eu2+的化合物
常見Ce4+的可溶鹽類是Ce(NO3)4和Ce(SO4)2。在Ce4+鹽溶液中加堿即生成黃色的CeO2•nH2O沉淀。CeO2.nH2O遇HNO3或HClO4生成相應(yīng)的Ce4+鹽，但遇HCl則發(fā)生如下氧化還原反應(yīng):
2Ce4++2HCl→2Ce3++Cl2↑+2H+
Ce4+極易水解，當(dāng)溶液pH在0.7～1時(shí)，生成CeO2•nH2O沉淀析出，而其他Ln3+在pH6～8才析出，此性質(zhì)可在混合稀土中分voc離Ce4+。Sm、Eu、Yb雖都可形成+2價(jià)離子，但只有Eu2+在水溶液中能穩(wěn)定存在，Sm2+、Yb2+很快被H2O氧化。Eu2+的半徑與Sr2+、Ba2+相近，因此它們表現(xiàn)出一定的相似性，如EuSO4和SrSO4、BaSO4一樣，都是難溶鹽。氧化物，如:
La2(SO4)3•8H2O La2(SO4)3+8H2O
La2(SO4)3 La2O2SO4+2SO2+O2
La2O2SO4 La2O3+SO2+1/2O2↑
硫酸鹽溶解度從La2(SO4)3到Lu2(SO4)3逐漸增大，這與堿土金屬硫酸鹽的溶解度隨離子半徑變化的規(guī)律相一致。
4、Ln2(C2O4)3
不溶于水，也難溶于稀酸，利用此性質(zhì)可將鑭系元素離子與其他金屬離子分離開來，因一般草酸鹽都易溶于稀酸。重稀土元素草酸鹽在草酸鈉或草酸銨中的溶解度比輕稀土元素草酸鹽大得多，這一性質(zhì)被用來分離輕、重稀土元素。鑭系元素草酸鹽受熱一般先變成碳酸鹽，隨后才變成氧化物。
5、Ce4+和Eu2+的化合物
常見Ce4+的可溶鹽類是Ce(NO3)4和Ce(SO4)2。在Ce4+鹽溶液中加堿即生成黃