稀土金属包括所有镧系元素加上钪和钇,它们的汉字以及对应的元素符号依次是:钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu) 。它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu) 。为了记住这17种稀土元素,我们可以编一个口诀记住17种稀土元素:镧铈镨钕钷 , 钐铕钆铽镝,钬铒铥镱镥,钪钇也得补 。
图1. 稀土矿(用一枚硬币来进行尺寸比较)
稀土是历史遗留下来的名称 。18世纪的时候人们将不溶于水的固体氧化物成为土 。例如将氧化铝成为“陶土”,氧化钙称为“碱土”;稀土金属当时一般是以氧化物的状态分离出来的,由于比较稀少,因而被当时的人们称作“稀土” 。
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稀土离子的磁性
各个稀土族离子的化学性质很相似 。发现这些元素之后很久才完成了纯度比较满意的化学分离 。稀土族元素离子的磁学性质既表现出系统的变化 , 又有分明的多样性 。由铈元素开始,稀土元素三价离子的半径从1.11A相当平缓地减小到镱的0.94A,这就是所谓的“镧系收缩” 。三价稀土离子的外层电子和有效磁子如下图所示 。
图2. 三价镧系离子的有效磁子数
稀土元素的分布
中国是世界上稀土资源最丰富的国家,全国已有22个?。ㄇ┫群蠓⑾忠慌⊥量蟠?,主要分布在内蒙、江西、广东、广西、四川、山东等地 。除中国外 , 俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、美国、澳大利亚、印度等国也拥有稀土元素 。