Elastische eigenschappen
Zoals bij de meeste andere eigenschappen van de zeldzame aardmetalen, vallen de elastische moduli van de zeldzame aardmetalen in het middelste percentiel van de andere metalen elementen. De waarden voor scandium en yttrium zijn ongeveer hetzelfde als die van de eindleden van de lanthaniden (erbium tot lutetium). Er is een algemene toename in elastische modulus met toenemend atoomnummer. De afwijkende waarden voor cerium (ongeveer 4f-binding) en ytterbium (divalentie) zijn duidelijk.
Mechanische eigenschappen
De zeldzame aardmetalen zijn noch zwakke, noch bijzonder sterke metalen elementen, en vertonen enige bescheiden ductiliteit. Omdat de mechanische eigenschappen vrij sterk afhankelijk zijn van de zuiverheid van de metalen en hun thermische geschiedenis, is het moeilijk om de gerapporteerde waarden in de literatuur te vergelijken. De uiteindelijke sterkte varieert van 120 tot 160 MPa (megapascal) en ductiliteit van 15 tot 35 procent. De sterkte van ytterbium (europium is niet gemeten) is veel kleiner, 58 MPa, en de ductiliteit is hoger, ongeveer 45 procent, zoals verwacht zou worden voor het tweewaardige metaal.
Chemische eigenschappen
De reactiviteit van de zeldzame aardmetalen met lucht vertoont een significant verschil tussen de lichte lanthaniden en de zware. De lichte lanthaniden oxideren veel sneller dan de zware lanthaniden (gadolinium tot en met lutetium), scandium en yttrium. Dit verschil is mede te danken aan de variatie van het gevormde oxideproduct. Gelet lanthaniden (lanthaan tot neodymium) vormen het hexagonale type A R 2 O 3 structuur; de middelste lanthaniden (samarium tot gadolinium) vormen de monokliene B-type R 2 O 3 fasen; terwijl de zware lanthaniden, scandium en yttrium vormen de kubische C-type R 2 O 3 modificatie. Het A-type reageert met waterdamp in de lucht om een oxyhydroxide te vormen, waardoor de witte coating gaat spatten en oxidatie kan plaatsvinden door het verse metalen oppervlak bloot te leggen. Het C-type oxide vormt een strakke, coherente coating die verdere oxidatie voorkomt, vergelijkbaar met het gedrag van aluminium. Samarium en gadolinium, die de B-type R 2 O 3 -fase vormen, oxideren iets sneller dan de zwaardere lanthaniden, scandium en yttrium, maar vormen nog steeds een coherente coating die verdere oxidatie stopt. Daarom moeten de lichte lanthaniden onder vacuüm of in een atmosfeer van inert gas worden opgeslagen, terwijl de zware lanthaniden, scandium en yttrium jarenlang zonder oxidatie in de open lucht kunnen worden achtergelaten.
Europium-metaal, dat een bcc-structuur heeft, oxideert het snelst van alle zeldzame aarden met vochtige lucht en moet te allen tijde in een atmosfeer van inert gas worden behandeld. Het reactieproduct van europium bij blootstelling aan vochtige lucht is een hydraathydroxide, Eu (OH) 2 ―H 2 O, wat een ongebruikelijk reactieproduct is omdat alle andere zeldzame aardmetalen een oxide vormen.
De metalen reageren heftig met alle zuren behalve fluorwaterstofzuur (HF), waarbij H 2 -gas vrijkomt en de overeenkomstige zeldzame-aarde-anionverbinding wordt gevormd. De zeldzame aardmetalen vormen bij plaatsing in fluorwaterstofzuur een onoplosbare RF 3- coating die verdere reacties verhindert.
De zeldzame aardmetalen reageren gemakkelijk met waterstofgas om RH 2 te vormen en, onder sterke hydriderende omstandigheden, de RH 3- fase - behalve scandium, dat geen trihydride vormt.
Verbindingen
De zeldzame-aarde-elementen vormen tienduizenden verbindingen met alle elementen rechts van - en inclusief - de metalen van groep 7 (mangaan, technetium en renium) in het periodiek systeem, plus beryllium en magnesium, die aan de verre kant liggen linkerkant in groep 2. Belangrijke samengestelde reeksen en enkele individuele samenstellingen met unieke eigenschappen of ongewoon gedrag worden hieronder beschreven.
Oxiden
De grootste familie van tot nu toe bestudeerde anorganische zeldzame aardverbindingen zijn de oxiden. De meest voorkomende stoichiometrie is de R 2 O 3 -samenstelling, maar omdat enkele lanthanide-elementen naast 3+ andere valentie-toestanden hebben, bestaan er andere stoichiometrieën - bijvoorbeeld ceriumoxide (CeO 2), praseodymiumoxide (Pr 6 O 11)), terbiumoxide (Tb 4 O 7), europiumoxide (EuO) en Eu 3 O 4. Het grootste deel van de discussie gaat over de binaire oxiden, maar ternaire en andere hogere-orde oxiden zullen ook kort worden besproken.
![Texas Revolution Geschiedenis Mexico-Texas [1835-1836]](https://images.thetopknowledge.com/img/world-history/4/texas-revolution-mexico-texas-history-1835-1836.jpg "Texas Revolution Geschiedenis Mexico-Texas [1835-1836]")
