5.Химические свойства .

Редкоземельные металлы — энергичные восстановители, хотя в сухом воздухе они обладают лишь умеренной устойчивостью. Способность металлов взаимодействовать с влажным воздухом в большой степени зависит от их чистоты. Следы сульфата и фосфата, попадающие в мишметалл из исходного хлорида, вызывают преждевременное окисление «кремней» для зажигалок. При атмосферном окислении редкоземельных металлов образуются гидра-тированные окислы с большим объемным приростом. Это приводит к разрушению защитной окисной пленки н обнажению металлической поверхности.

Корродирующее воздействие воздуха и воды на редкоземельные металлы сильно зависит от природы последних. Больше всего разъедается европий, за которым следуют лантан, церий, празеодим и неодим. На этих металлах в атмосфере быстро образуется окисная пленка. Прочие редкоземельные металлы и иттрий сравнительно устойчивы на воздухе. С водой европий образует растворимое в воде соединение желтого цвета EufOH^-^HoO, которое затем при окислении превращается в белый продукт, являющийся, по всей вероятности, окисью европия. Вода медленно взаимодействует с металлами, причем это взаимодействие протекает энергичнее при нагревании. Металлы легко растворяются в разбавленных кислотах, но стойки по отношению к концентрированной серной кислоте.

Редкоземельные металлы восстанавливают окись углерода, двуокись углерода и четыреххлористый углерод. Поэтому последний не годится для тушения пожаров, при которых горят эти металлы. Они восстанавливают окислы железа, кобальта, никеля, марганца, хрома, молибдена, ванадия, титана, тантала, кремния, бора, олова, ниобия, свинца и циркония.

Редкоземельные металлы загораются на воздухе при 150—180° (лантан воспламеняется в этих условиях при 440—460°), а наиболее загрязненные образцы и сплавы с высоким содержанием церия пирофорны. Пирофорное поведение металлов при напиливании, видимо, зависит в большой степени от содержания и природы примесей. Бескислородный металлический церий при разрезке и напиливании непирофорен. но включения окислов вызывают нагрев, сопровождающийся воспламенением кусочков.

При температурах выше 200° редкоземельные металлы энергично сгорают в атмосфере галогенов. Нагрев этих металлов в азоте до температур выше 1000° сопровождается образованием нитридов. Они взаимодействуют с серой при се кипении с образованием полуторных сульфидов. Путем непосредственного взаимодействия образуются также карбиды, силициды, фосфиды, антимониды и висмутиды. С водородом редкоземельные металлы образуют гидриды внедрения. При комнатной температуре водород поглощается редкоземельными металлами с выделением тепла. При температуре 300° поглощение водорода происходит быстрее с образованием хрупкого аморфного твердого продукта неопределенного состава, приблизительно отвечающего формуле МНо>8. Этот продукт устойчив в сухом воздухе, но воспламеняется во влажном. При нагреве гидридов в вакууме до температур выше 1000° происходит выделение водорода. Гидриды растворяются в кислотах и разлагаются щелочами.

Металлические европий и иттербий растворяются в жидком аммиаке с образованием голубых растворов. Самым активным из редкоземель-

пых металлов является европий. Он быстро корродирует на воздухе и по своему взаимодействию с водой напоминает кальций. Фактически и европий и иттербий стоят ближе к щелочноземельным металлам, чем к другим редкоземельным металлам. Это справедливо в отношении химической активности и таких физических свойств, как кристаллическая структура, летучесть, тугоплавкость, тепловое расширение и сжимаемость.