Page 325 - Основы_химии

462] СВОЙСТВА И РЕАКЦИИ РЕДКИХ ЗЕМЕЛЬ. 317

Далее, важным доводом за принятие состава окисей й 2 0 8 служит изоморфизм одно-
клиномерных сернокислых соединений иттрия, празеодима, неодима, самария, тербия,
эрбия и итербия, содержащих Ä 2 (S0 4 ) 3 . 8 Н 2 0 . При этом следует заметить, что соответ­
ствующая сернокислая соль церия кристаллизуется в ромбической (по Вырубову в три-
клиномерной) системе и не пзомофорна с предыдущими, а сернокислая соль скандия и
лантана не дают гидрата с 8Н 2 0, но первая кристаллизуется с 6Н 2 0, последняя же
с 9Н 2 0. Упомянем, далее, что числа, выражающие растворимость щавелевокислых солей
в нормальном растворе (т.-ѳ. содержащем 49 г H 2 S0 4 в литре раствора) серной кислоты
и в растворе щавелево-аммиачной соли, одного и того же порядка для описываемых эле­
ментов, дающих Д 2 0 3 , с другими заведомыми соединениями типа ДА',, между тем как
растворимость, соответствующая торию с его основной формой ДА 4 , совершенно иного
порядка.
По месту, занимаемому элементами в периодической системе, можно судить о вер­
ности атомных весов для скандия и иттрия, не говоря уже о лантане и церии, твердо
установленных на основании физико-химических данных. Немаловажным указанием на
справедливость формулы Д 2 0 8 для низших окислов У, La, Се, Pr, Nd, Sm, Gd, Er и Yb
служат наблюдения Враунера над электропроводностью растворов сернокислых солей
указанных окислов. При всяких концентрациях растворов она оказалась для всех их
почти одинаковою и такою, как для других трехвалентных металлов, очень явно отли­
чающеюся по роду изменений от того, что свойственно двух- и четырехвалентным
металлам.
Х а р а к т е р н ы е с в о й с т в а и р е а к ц и и . Элементы редких земель не только
встречаются в природе совместно друг с другом, но они чрезвычайно сходны между
собою и в химическом отношении. Самые металлы в отдельности известны лишь для Се,
La, Nd, Pr, Sm и Y и получаются электролитически из их хлористых соединений; в менее
чистом виде они получаются при действии Na на их хлористые, или Jlg, A I на их кисло­
родные соединения. Если выделение из окисей происходит в струе водорода, то полу­
чаются водородистые соединения в виде черных порошков, а свободные металлы, как
показал Мутмап, соединяются с водородом, отделяя много тепла и образуя прочные
соединепия. Металлы соединяются также прямо с азотом, образуя соединения состава
Ш. В сухом воздухе металлы хорошо сохраняются, в сыром же, особенно при повышен­
ной температуре, легко окисляются. Порошок их сгорает в пламени с блеском.
Окислы типа Д 2 0„ большею частью довольно сильпые основания, но основные свой­
ства La 2 O a и Y s 0 8 (соединяются прямо с водою и легко поглощают С 0 2 воздуха) значи­
і
тельно сильнее, чем Yb 2 0 8 и Sc 2 0 s . Кроме окисей Се0 2 , Ъ 2 0 8 , Sc 2 0 8 , они все легко раство­
ряются в холодных кислотах и при этом развивают много тепла. Безводные сернокис­
лые соли Ä 2 (S0 4 ) 8 легко растворяются в холодной (как лед) воде и легко дают пересы­
щенные растворы. При несколько повышенной температуре из этих растворов выделяются
водные сернокислые соединения, которые с трудом растворяются в холодной воде и еще
труднее в горячей воде. Их хлористые ДС1 8, бромистые ДВг, и йодистые ÄJ 8 соединения
очень гигроскопичны и легко растворяются в воде: то же самое можно сказать и об
азотнокислых солях Ä(NO a ) 8 . Фтористые соединения ÄF, в воде нерастворимы, равно
как углекислые и фосфорнокислые соли. Сернистые соединения Ä 2 S„ растворяясь в воде,
большею частью распадаются на водную окись Д(ОН) 3 и на H 2S. При нагревании окисей
вместе с углем в электрической печи получаются карбиды, которые, будучи обработаны
тюдой, дают смесь ацетилена, этилена, метана и других газообразных, жидких и твердых
углеводородов {Муасеан и др.).
Водные растворы солей редких земель не осаждаются посредством ILS. С аммиаком
они дают аморфные осадки основных солей, а с едким кали получаются "осадки водных
окисей, которые легко поглощают С0 2 из воздуха и в избытке щелочи нерастворимы.
Сернистый аммоний действует как свободный аммиак.
Углекислые соли щелочей осаждают аморфные углекислые соли. Сильные основа­
ния (как La 2 0 8 ) в избытке реактива нерастворимы, но чем слабее основные свойства,
тем легче они растворяются в избытке углещелочной соли. Углекислый аммоний раство-
. ряет легче, нежели углекислый калий. Щавелевая кислота и щавелевокислые соли оса­
ждают, даже из кислых растворов, объемистые, позднее кристаллизующиеся осадки со­
става Л 2 (С 8 0 4 ),я!ІІ а 0. Эти осадки мало растворимы в минеральных кислотах, но вообще тем
более растворимы, чем сильнее основание. При избытке щавелево-аммиачной соли они рас­
творяются слабо, но, вообще говоря, растворимость увеличивается по мере того, как осно­
вание слабеет. С перекисью водорода в присутствии щелочей дают осадки водных перекисей
Д 2 0 5 жІІ 2 0, которые вообще такого же цвета, как и гидраты окисей. Только соли церия дают
гидрат перекиси С е 0 3 . жН 2 0 такого цвета, как водная окись железа. Все сернокислые
соли металлов этой группы образуют с сернокислым калием двойные соли, несходные
с квасцами, большею частью состава 3K 2 S0 4 . Ä 2 (S0 4 ) 8 . В зависимости от растворимости
или нерастворимости в растворе сернокалиевой соли э л е м е н т ы д е л я т н а д в е
г р у п п ы . Двойные сернокислые соединения ц е р и т о в ы х м е т а л л о в нерастворимы
вовсе или же растворяются с трудом в насыщенном растворе K 2 S0 4 . Сюда относятся:
La, Се, Pr, Nd, bra, Eu и Sc. Двойные сернокислые соли к а л и я и г а д о л и н и т о в ы х