Являются ли редкоземельные элементы минералами?

Данная статья посвящена вопросу о том, являются ли редкоземельные элементы обычной почвой. В ней объясняется, что редкоземельные элементы не являются обычной почвой, а представляют собой совокупность частично плохо растворимых в воде оксидов металлов. В статье также рассказывается о происхождении названия редкоземельных элементов, составе и электронной структуре редкоземельных элементов, их физико-химических свойствах, а также о том, как 17 редкоземельных элементов были обнаружены в течение более 150 лет. Кроме того, в статье освещаются трудности, связанные с обнаружением, получением и разделением редкоземельных элементов, и на примере празеодима рассказывается о методах его получения и о его присутствии в природе.

Являются ли редкоземельные элементы минералами?

В конце XVIII века нерастворимые твёрдые оксиды назывались "землями". Редкоземельные элементы — это группа металлических оксидов, которые трудно растворяются в воде. Они получили название "редкоземельные", потому что первоначально считались редкими и необычными. Эти металлические оксиды называются редкоземельными элементами. Они включают все 15 элементов лантаноидов из периодической таблицы, а также элементы скандий и иттрий из подгруппы IIIB.

Людям потребовалось более 150 лет, чтобы обнаружить все 17 редкоземельных элементов: от первого открытия иттрия финским учёным Г. Гадолином в 1794 году до синтеза последнего элемента — плутония — американским учёным Г. Марлински в 1947 году. В настоящее время известно, что редкоземельные элементы включают все 15 элементов лантаноидов (латан, церий, празеодим, неодим, плутоний, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, холий, эрбий, тулий, иттрий) и элементы скандий и иттрий из подгруппы IIIB. Поскольку скандий и иттрий часто сопутствуют элементам лантаноидов в рудах и имеют схожие химические свойства, они также считаются редкоземельными элементами. Их общая характеристика заключается в том, что электроны сначала заполняют самую внешнюю орбиту, а затем последовательно заполняют 4f- и 5d-орбиты внутренних уровней.

Редкоземельные элементы являются типичными металлами, уступающими по химической активности только щелочным и щелочноземельным металлам, но превосходящим по активности другие металлы. Они мягкие, имеют серебристо-белый цвет и отличные электропроводные свойства. Их химическая активность позволяет им образовывать соединения с кислородом, серой и галогенами, а также не храниться в влажной атмосфере и растворяться в слабых кислотах.

Из-за своей химической активности обнаружение, получение и разделение редкоземельных элементов представляют собой сложную задачу. Последний обнаруженный редкоземельный элемент — плутоний — был тщательно выделен и очищен методом ионного обмена из продуктов деления урана тремя учёными (Г. Марлински, Дж. К. Уолкотт и Г. Ф. Кларк) в 1947 году. Тогда считалось, что этот элемент вообще не существует в природе и является подлинным "редкоземельным" элементом. Однако в 1965 году в одном из фосфатных заводов Финляндии был обнаружен природный плутоний при обработке фосфоритов. Конечно, его содержание в природе очень низкое и достигает только следовых уровней. Содержание элементов в природе условно делится на три категории: значительное, незначительное и следовое.