Właściwości sprężyste
Podobnie jak w przypadku większości innych właściwości metali ziem rzadkich, moduły sprężystości metali ziem rzadkich mieszczą się w środkowym percentylu innych pierwiastków metalicznych. Wartości skandu i itru są w przybliżeniu takie same, jak dla końcowych elementów lantanowców (erb do lutetu). Istnieje ogólny wzrost modułu sprężystości wraz ze wzrostem liczby atomowej. Widoczne są anomalne wartości dla ceru (niektóre wiązania 4f) i iterbu (dwuwartościowy).
Właściwości mechaniczne
Metale ziem rzadkich nie są ani słabymi, ani szczególnie silnymi pierwiastkami metalicznymi i wykazują niewielką ciągliwość. Ponieważ właściwości mechaniczne są dość silnie zależne od czystości metali i ich historii termicznej, trudno jest porównać podane wartości w literaturze. Ostateczna wytrzymałość waha się od około 120 do około 160 MPa (megapaskali), a plastyczność od około 15 do 35 procent. Wytrzymałość iterbu (europu nie zmierzono) jest znacznie mniejsza, 58 MPa, a plastyczność jest wyższa, około 45 procent, jak można by oczekiwać w przypadku metalu dwuwartościowego.
Właściwości chemiczne
Reaktywność metali ziem rzadkich z powietrzem wykazuje znaczącą różnicę między lekkimi lantanowcami a ciężkimi. Lekkie lantanowce utleniają się znacznie szybciej niż ciężkie lantanowce (gadolin przez lutet), skand i itr. Ta różnica jest częściowo spowodowana zmianą utworzonego produktu tlenkowego. Jasne lantanowców (lantanu przez neodymu) tworzą sześciokątny typu A, R 2 O 3 struktury; środkowe lantanowców (samar przez gadolin) tworzą jednoskośny typu B R 2 O 3 fazy; podczas gdy ciężkie lantanowce, skand i itr tworzą sześcienną modyfikację R 2 O 3 typu C. Typ A reaguje z parą wodną w powietrzu, tworząc tlenotlenek, który powoduje, że biała powłoka pęka i umożliwia utlenianie, odsłaniając świeżą metalową powierzchnię. Tlenek typu C tworzy szczelną, spójną powłokę, która zapobiega dalszemu utlenianiu, podobnie jak zachowanie aluminium. Samarium i gadolin, które tworzą fazę R 2 O 3 typu B, utleniają się nieco szybciej niż cięższe lantanowce, skand i itr, ale nadal tworzą spójną powłokę, która zatrzymuje dalsze utlenianie. Z tego powodu lekkie lantanowce muszą być przechowywane w próżni lub w atmosferze gazu obojętnego, podczas gdy ciężkie lantanowce, skand i itr można pozostawić na lata na powietrzu bez utleniania.
Metal europejski, który ma strukturę UDK, utlenia się najszybciej z ziem rzadkich wilgotnym powietrzem i musi być przez cały czas obsługiwany w atmosferze gazu obojętnego. Produkt reakcji europu po wystawieniu na działanie wilgotnego powietrza jest hydratem wodorotlenku, Eu (OH) 2 -H 2 O, który jest produktem reakcji niezwykłe, ponieważ wszystkie inne metale ziem rzadkich tworzą tlenku.
Metale reakcji energicznie wszystkich kwasów wyjątkiem kwasu fluorowodorowego (HF), uwalniając H 2 gazu i tworzy się odpowiedni związek metalu ziem rzadkich anionu. Metale ziem rzadkich, po umieszczeniu w postaci kwasu fluorowodorowego nierozpuszczalny RF 3 powłokę, która zapobiega dalszej reakcji.
Metale ziem rzadkich łatwo reagują z gazowym wodorem z wytworzeniem RH 2 i, w warunkach silnego wodorowania, z fazą RH 3 - z wyjątkiem skandu, który nie tworzy trihydrydu.
Związki
Pierwiastki ziem rzadkich tworzą dziesiątki tysięcy związków ze wszystkimi pierwiastkami na prawo od metali grupy 7 (manganu, technetu i renu) włącznie z układem okresowym, a także berylem i magnezem, które leżą daleko lewa strona w grupie 2. Ważne serie związków i niektóre indywidualne związki o unikalnych właściwościach lub nietypowych zachowaniach opisano poniżej.
Tlenki
Największą rodziną badanych do tej pory nieorganicznych związków metali ziem rzadkich są tlenki. Najczęstszą stechiometrią jest kompozycja R 2 O 3, ale ponieważ kilka pierwiastków lantanowców ma inne stany wartościowości oprócz 3+, istnieją inne stechiometrie - na przykład tlenek ceru (CeO 2), tlenek prazeodymu (Pr 6 O 11), tlenek terbu (Tb 4 O 7), tlenek europu (EuO) i Eu 3 O 4. Większość dyskusji będzie koncentrować się na tlenkach binarnych, ale tlenki trójskładnikowe i inne wyższego rzędu również zostaną krótko przejrzane.
