Лантан и лантаниды — тугоплавкие металлы серебристо-белого цвета (с температурой плавления от 800 до 1600 °С). Некоторые лантаниды, на­пример гадолиний, проявляют ферро­магнитные свойства (притягивают­ся магнитом, как железо), однако уже при лёгком нагревании теряют их.

Наиболее сильно ферромагнит­ные свойства выражены не у индиви­дуальных простых веществ, а у спла­вов лантанидов с ферромагнитными металлами. При сплавлении металлов иногда образуются химические соеди­нения — интерметаллиды. Приме­ром может служить SmCo₅. На основе этого и подобных ему соединений в наше время изготовлены наиболее мощные постоянные магниты: срав­нительно небольшой магнит, который умещается на ладони, способен удер­жать легковой автомобиль вместе с пассажирами!

В виде простых веществ лантан и лантаниды химически очень активны, поэтому многие из них хранят под керосином, подобно щелочным и щёлочноземельным металлам.

Для редкоземельных элементов наиболее типичны соединения в сте­пени окисления +3. Известны также устойчивые соединения церия (IV) и тербия(IV), а также самария(II), европия(II) и иттербия (II).

При повышенной температуре лантаниды легко окисляются, образуя оксиды состава Ln₂O₃. Однако есть и исключения: церий образует диоксид СеО₂, а тербий и празеодим — слож­ные оксидные фазы Pr_бО₁₁ (PrО_1,83) и Tb₄О₇ (TbO_1,75), в которых часть атомов находится в степени окисле­ния +4.

Лантан и лантаниды легко вытесня­ют водород из разбавленных кислот:

2La+6НCl=2LaCl₃+3Н₂­, а при нагревании — и из воды: 2La+6Н₂О ®^t°2La(OH)₃¯+3₂­.

Водные растворы солей многих лантанидов окрашены. Соли празеоди­ма и тулия — зелёного цвета, соли эрбия — нежно-розовые, неодима — розово-фиолетовые, самария и це­рия (IV) — жёлтые. Интересно, что такие соли не спутаешь с солями d-элементов (меди, железа, никеля): ок­раска лантанидов более сложная, полихромная, как бы полученная путём смешения на палитре разных цветов. Соединения скандия, иттрия, лантана и церия(III), напротив, бесцветны.

Редкоземельные элементы нашли широкое применение во многих об­ластях техники. Ещё в XIX в. Карл Ауэр фон Вельсбах (он разделил дидим на неодим и празеодим) обнару­жил, что церий и его сплавы облада­ют пирофорными свойствами, т. е. самовоспламеняются на воздухе. Это было очень важное событие в исто­рии науки: сплав церия с железом (ферроцерий) и по сей день исполь­зуется в зажигалках.

Учёный быстро оценил практиче­скую пользу своего открытия и орга­низовал завод по производству зажи­галок А на получаемые от их продажи средства он основал научно-исследо­вательский институт по изучению редкоземельных элементов.

В металлургии редкоземельные металлы применяются в качестве раскислителей, а также легирующих до­бавок к чугунам и сталям (см. статью «Три триады»).

Водные растворы нитратов празеодима, эрбия и гольмия (слева направо). Окраска этих соединений изменяется в зависимости от освещения.



Оксиды некоторых лантанидов используют как катализаторы кре­кинга нефти (см. статью «Нефть. Ме­таморфозы»), а также для окраски стёкол: добавка оксида неодима при­даёт стеклу фиолетовый оттенок, эр­бия — розовый, празеодима — зелё­ный, церия (IV) — жёлтый.

Соединения на основе сульфидов (Ln₂S₃) и оксисульфидов (Ln₂O₂S) ред­коземельных элементов служат лю­минофорами в экранах цветных те­левизоров и дисплеях компьютеров. В галогенные лампы вводят люмино­форы на основе иодидов лантанидов. Они дают люминесцентное свече­ние разных цветов.