鑭鎳合金

LaNi₅是一種金屬間化合物，具有CaCu₅結(jié)構(gòu)，屬六方晶系。它在200°C以上可以被空氣氧化。在20°C以上可以和鹽酸、硫酸或硝酸反應(yīng)?？捎米骷託浞磻?yīng)的催化劑。

鎳是一種化學(xué)元素，化學(xué)符號(hào)為Ni，原子序數(shù)為28。它是一種有光澤的銀白色金屬，其銀白色帶一點(diǎn)淡金色。鎳屬于過(guò)渡金屬，質(zhì)硬，具延展性。純鎳的化學(xué)活性相當(dāng)高，這種活性可以在反應(yīng)表面積最大化的粉末狀態(tài)下看到，但大塊的鎳金屬與周圍的空氣反應(yīng)緩慢，因?yàn)槠浔砻嬉研纬闪艘粚訋ПＷo(hù)性質(zhì)的氧化物。即使如此，由于鎳與氧之間的活性夠高，所以在地球表面還是很難找到自然的金屬鎳。地球表面的自然鎳都被封在較大的鎳鐵隕石里面，這是因?yàn)殡E石在太空的時(shí)候接觸不到氧氣的緣故。在地球上，這種自然鎳總會(huì)和鐵結(jié)合在一起，這點(diǎn)反映出它們都是超新星核合成主要的最終產(chǎn)物。一般認(rèn)為地球的地核就是由鎳鐵混合物所組成的。

鎳的使用（天然的隕鎳鐵合金）最早可追溯至公元前3500年。阿克塞爾·弗雷德里克·克龍斯泰特于1751年最早分離出鎳，并將它界定為化學(xué)元素，盡管他最初把鎳礦石誤認(rèn)為銅的礦物。鎳的外語(yǔ)名字來(lái)自德國(guó)礦工傳說(shuō)中同名的淘氣妖精（Nickel，與英語(yǔ)中魔鬼別稱"Old Nick"相近），這是由于鎳銅礦不能用煉銅的方法煉出銅來(lái)，所以被比擬成妖魔。鎳最經(jīng)濟(jì)的主要來(lái)源為鐵礦石褐鐵礦，含鎳量一般為1-2%。鎳的其他重要礦物包括硅鎂鎳礦及鎳黃鐵礦。鎳的主要生產(chǎn)地包括加拿大的索德柏立區(qū)（一般認(rèn)為該處是隕石撞擊坑）、太平洋的新喀里多尼亞及俄羅斯的諾里爾斯克。

由于鎳在室溫時(shí)的氧化緩慢，所以一般視為具有耐腐蝕性。歷史上，因?yàn)檫@一點(diǎn)鎳被用作電鍍各種表面，例如金屬（如鐵及黃銅）、化學(xué)裝置內(nèi)部及某些需要保持閃亮銀光的合金（例如鎳銀）。世界鎳生產(chǎn)量中的約6%仍被用于抗腐蝕純鎳電鍍。鎳曾經(jīng)是硬幣的常見(jiàn)成分，但現(xiàn)時(shí)這方面已大致上被較便宜的鐵所取代，尤其是因?yàn)橛行┤说钠つw對(duì)鎳過(guò)敏。盡管如此，英國(guó)還是在皮膚科醫(yī)生的反對(duì)下，于2012年開(kāi)始再使用鎳鑄造錢幣。

只有四種元素在室溫時(shí)具有鐵磁性，鎳就是其中一種。含鎳的鋁鎳鈷合金永久磁鐵，其磁力強(qiáng)度介乎于含鐵的永久磁鐵與稀土磁鐵之間。鎳在現(xiàn)代世界的的地位主要來(lái)自于它的各種合金。全世界鎳產(chǎn)量中的約60%被用于生產(chǎn)各種鎳鋼（特別是不銹鋼）。其他常見(jiàn)的合金，還有一些的新的高溫合金，就幾乎就占盡了余下的世界鎳用量。用于制作化合物的化學(xué)用途只占了鎳產(chǎn)量的不到3%。作為化合物，鎳在化學(xué)制造有好幾種特定的用途，例如作為氫化反應(yīng)的催化劑。某些微生物和植物的酶用鎳作為活性位點(diǎn)，因此鎳是它們重要的養(yǎng)分。 2100433B

鑭鎳合金是鑭和鎳之間形成的合金，存在LaNi₅、La₂Ni₇、LaNi₂、LaNi₃、La₂Ni₃、LaNi和La₃Ni等多種相。

鑭是化學(xué)元素，化學(xué)符號(hào)是La，原子序數(shù)是57，屬于鑭系元素，為稀土金屬中最活潑的金屬，在空氣中很容易氧化。鑭在獨(dú)居石礦中約占稀土總量的25%。銀白色的軟金屬，有延展性。能與水作用。易溶于稀酸。在空氣中易氧化；加熱能燃燒，生成氧化物和氮化物。在氫氣中加熱生成氫化物。它是稀土元素中第二個(gè)最豐富的元素，常與其他稀土元素一起存在于獨(dú)居石中、氟碳鍶鑭礦中。它是鈾、釷或钚裂變的放射性產(chǎn)物之一。它能賦予玻璃特殊的折光性能，使玻璃具有較高的折射率。 鑭的制備一般由水合氯化鑭經(jīng)脫水后，用金屬鈣還原，或由無(wú)水氯化鑭經(jīng)熔融后電解而制得。常用來(lái)制造昂貴的照相機(jī)鏡頭。La是放射性的，半衰期為1.1×10¹¹年，曾被試用來(lái)治療癌癥。

氧化鑭可用于制造玻璃；六硼化鑭可用以制造電子管的陰極材料；金屬鑭用于氧化物金屬熱還原法制備釤、銪及鐿。

鑭系金屬原子半徑從鑭到镥逐漸減少（符合元素周期表半徑規(guī)則，即同一周期從左往右半徑減小，同一族從上往下半徑增大），共縮小14.3pm，平均每?jī)蓚€(gè)相鄰元素減小1pm左右。對(duì)于三價(jià)鑭系金屬離子從左往右共減少21.3pm，平均每?jī)蓚€(gè)離子減少1.5pm左右。 鑭系相鄰元素之間半徑差值對(duì)于非過(guò)渡金屬以及其他過(guò)渡金屬來(lái)說(shuō)是反常的，這種現(xiàn)象我們稱之為鑭系收縮。

鑭系元素中電子排布是相繼填入內(nèi)層4f能級(jí)的，由于f‘能級(jí)太過(guò)于分散，在空間中其伸展大小又顯得比較大，以至于4f’電子對(duì)原子核的屏蔽不完全，不能像s、p、d能級(jí)中電子那樣能有效屏蔽原子核，所以隨著原子序數(shù)遞增，其外層電子所經(jīng)受的有效核電荷數(shù)也在增加（比s、p等能級(jí)的有效核電荷數(shù)要大），因此外層半徑有所減小。

另外，4f電子之間屏蔽也類似上述原因，導(dǎo)致4f能級(jí)半徑縮小。整個(gè)電子屏蔽效應(yīng)影響造成鑭系收縮現(xiàn)象 。

鑭系收縮是無(wú)機(jī)化學(xué)中的一個(gè)重要現(xiàn)象，由于15 種鑭系元素在周期表中處于同一位置(第六周期第IIIB族) ，從IIIB的鑭(187.94 pm)過(guò)渡到IVB族的鉿(156.4 pm)原子半徑突然減小31.51 pm，因此鑭系收縮在無(wú)機(jī)化學(xué)中所產(chǎn)生的影響是巨大的. 具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面 .

鑭系收縮分離困難

釔(Y)、鈧(Sc)和鑭系元素合稱為稀土元素。 在稀土元素之間，由于原子半徑相差甚小，且大多稀土元素外層電子構(gòu)型相同，因而造成17 種稀土元素間性質(zhì)相似，成礦時(shí)常常共生在一起. 如富含(Ce) ,(La)和(Nd)的獨(dú)居石礦，伴生有幾乎所有的稀土元素，使分離提純極為困難. 稀土元素之間的分離曾是無(wú)機(jī)化學(xué)中的一大難題 。

鑭系收縮新成員

由于鑭系收縮的原因使得第五周期I B族的釔(Y)的十3 離子半徑(89.3 pm)與鑭系元素離子Ho3 (89.4 pm)，Er3 (88.1 pm)接近，因此釔與鑭系元素常常共生在一起，成為稀土元素的一個(gè)成員。

鑭系收縮金汞不活潑性

由于鑭系收縮，鑭系后的過(guò)渡元素的金屬活潑性明顯減小;在同一過(guò)渡系中從左到右金屬活潑性遞減.這兩方面因素的綜合影響導(dǎo)致了金(Au)和汞(Hg)的不活潑性.

鑭系收縮惰性電子效應(yīng)

第六周期的P 區(qū)主族元素中的VE (T ) 、鉛(Pb) , Q (Bi)呈現(xiàn)6S2 惰性電子對(duì)效應(yīng). 其主要原因在于:①鑭系收縮；②6S2電子的鉆穿能力強(qiáng)，可以有效地躲避其它電子的屏蔽. 使6S2電子可以接受較大的有效核電荷的吸引，不容易失去，表現(xiàn)出一定的惰性。

總之，由于鑭系元素原子核外電子排布的特殊性和在周期表中位置的特殊性，造成了原子半徑和離子半徑收縮幅度可觀的鑭系收縮現(xiàn)象，在無(wú)機(jī)化學(xué)中產(chǎn)生了巨大影響. 同理，錒系元素也具有類似鑭系收縮的錒系收縮現(xiàn)象，只不過(guò)錒系元素及錒系后面的元素都是半衰期極短的放射性元素，所以錒系收縮遠(yuǎn)不及鑭系收縮那樣受到重視。

屬AB₅型，A代表鑭及混合稀土系金屬，B代表鎳、鈷等，貯氫量為1.4%～1.5%，它可在室溫下活化，吸、放氫平衡壓為0.1～0.5MPa(20～30℃)，放氫壓力穩(wěn)定。為降低成本，改善性能，現(xiàn)已廣泛使用混合稀土金屬或富鑭混合稀土金屬取代鑭，也可以用鋁、鐵等取代部分鎳。