稀土元素的主要物理化学性质
稀土元素是典型的金属元素。它们的金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属元素，而比其他金属元素活泼。在17个稀土元素当中，按金属的活泼次序排列，由钪，钇、镧递增，由镧到镥递减，即镧元素最活泼。稀土元素能形成化学稳定的氧化物、卤化物、硫化物。稀土元素可以和氮、氢、碳、磷发生反应，易溶于盐酸、硫酸和硝酸中。
稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物，因此在钢水中加入稀土，可以起到净化钢的效果。由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大，很容易填补在其晶粒及缺陷中，并生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而使晶粒细化而提高钢的性能。
稀土元素具有未充满的4f电子层结构，并由此而产生多种多样的电子能级。其中镧系元素4f亚层的轨道电子，由于被外层的5s和5p层电子有效地屏蔽，不能参与成键，因此导致它们具有两个非常突出的特点，即化学性质非常相似及物理性质差别明显，给应用开发创造了多方面的机遇，因此，稀土可以作为优良的荧光，激光和电光源材料以及彩色玻璃、陶瓷的釉料。
稀土离子与羟基、偶氮基或磺酸基等形成结合物，使稀土广泛用于印染行业。而某些稀土元素具有中子俘获截面积大的特性，如钐、铕、钆、镝和铒，可用作原子能反应堆的控制材料和减速剂。而铈、钇的中子俘获截面积小，则可作为反应堆燃料的稀释剂。
稀土具有类似微量元素的性质，可以促进农作物的种子萌发，促进根系生长，促进植物的光合作用。
稀土金属的某些物理特性
原子序数 |
元素 |
原子量 |
离子半 |
密度 |
熔度 |
沸点 |
氧化物 |
氧化物 沸点(℃) |
氯化物 熔点(℃) |
氯化物 沸点(℃) |
|
57 |
La镧 |
138.92 |
1.22 |
6.162 |
920 |
3464 |
2315 |
4200 | 858 | 1000 |
|
58 |
Ce铈 |
140.13 |
1.18 |
6.768 |
795 |
3443 |
2400 |
3500 | 817 | 1727 |
|
59 |
Pr镨 |
140.92 |
1.16 |
6.769 |
935 |
3130 |
2200 |
786 | 1710 | |
|
60 |
Nd钕 |
144.27 |
1.15 |
7.007 |
1024 |
3074 |
2272 |
758 | 1600 | |
|
61 |
Pm钷 |
147.00 |
1.14 |
－ |
－ |
－ |
－ |
|||
|
62 |
Sm钐 |
150.35 |
1.13 |
7.52 |
1072 |
1900 |
2325 |
682 | ||
|
63 |
Eu铕 |
152.00 |
1.13 |
5.264 |
822 |
1529 |
2050 |
632 | ||
|
64 |
Gd钆 |
157.26 |
1.11 |
7.868 |
1312 |
3000 |
2340 |
609 | 1580 | |
|
65 |
Tb铽 |
158.93 |
1.09 |
8.23 |
1356 |
3123 |
2200 |
558 | ||
|
66 |
Dy镝 |
162.51 |
1.07 |
8.540 |
1407 |
2562 |
2340 |
647 | 1530 | |
|
67 |
Ho钬 |
164.94 |
1.05 |
8.799 |
1461 |
2600 |
2360 |
720 | 1500 | |
|
68 |
Er铒 |
167.27 |
1.04 |
9.066 |
1529 |
2868 |
2355 |
|||
|
69 |
Tm铥 |
168.94 |
1.04 |
9.318 |
1545 |
1950 |
2400 |
|||
|
70 |
Yb镱 |
173.04 |
1.00 |
6.90 |
824 |
1196 |
2346 |
|||
|
71 |
Lu镥 |
174.99 |
0.99 |
9.841 |
1652 |
3402 |
2490 |
|||
|
21 |
Sc钪 |
44.97 |
0.83 |
2.985 |
1541 |
2836 |
2300 |
|||
|
39 |
Y钇 |
88.92 |
1.06 |
4.472 |
1526 |
2930 |
2415 |
|
原子序数 |
元素 |
电子排布 |
氧化态 |
氧化物颜色 |
热导率[瓦/(米.开)](25°C) |
比电阻欧姆· 厘米×106 |
R3+离子磁矩 |
总磁矩（波尔磁子） |
热中子俘获 |
|
| 电子排布 | M3+ | |||||||||
|
57 |
La镧 |
5d16S2 |
[Xe] |
+3 |
白色 |
13.8 |
56.8 |
0.00 |
0.49 |
8.9 |
|
58 |
Ce铈 |
4f15d16S2 |
4f1 |
+3,+4 |
米色 |
10.9 |
75.3 |
2.56 |
2.51 |
0.7 |
|
59 |
Pr镨 |
4f36S2 |
4f2 |
+3,+4 | 黑色 | 11.7 |
68.0 |
3.62 |
3.56 |
11.2 |
|
60 |
Nd钕 |
4f46S2 |
4f3 |
+3 | 淡蓝 | 13.0 |
64.3 |
3.68 |
3.3 |
46 |
|
61 |
Pm钷 |
4f56S2 |
4f4 |
+3 |
－ |
2.83 |
－ |
|||
|
62 |
Sm钐 |
4f66S2 |
4f5 |
+2,+3 | 淡黄 |
88.0 |
1.55～1.65 |
1.74 |
5500 |
|
|
63 |
Eu铕 |
4f76S2 |
4f6 | +2,+3 | 微红白色 |
81.3 |
3.40～3.50 |
7.12 |
4600 |
|
|
64 |
Gd钆 |
4f75d16S2 |
4f7 | +3 | 白色 | 8.8 |
140.5 |
7.94 |
7.95 |
46000 |
|
65 |
Tb铽 |
4f96S2 |
4f8 | +3,+4 | 褐色 | 13.0 |
136 |
9.7 |
9.7 |
44 |
|
66 |
Dy镝 |
4f106S2 |
4f9 | +3 | 白色 | 10.0 |
56.0 |
10.6 |
10.64 |
1150 |
|
67 |
Ho钬 |
4f116S2 |
4f10 | +3 | 淡黄色 |
87.0 |
10.6 |
10.89 |
64 |
|
|
68 |
Er铒 |
4f126S2 |
4f11 | +3 | 粉色 | 9.6 |
107.0 |
9.6 |
9.5 |
166 |
|
69 |
Tm铥 |
4f135S2 |
4f12 | +3 | 淡绿 |
79.0 |
7.6 |
7.62 |
118 |
|
|
70 |
Yb镱 |
4f146S2 |
4f13 | +2,+3 | 白色 |
27.0 |
4.5 |
0.41 |
36 |
|
|
71 |
Lu镥 |
4f145d16S2 |
4f14 | +3 | 白色 |
79.0 |
0.00 |
0.21 |
108 |
|
|
21 |
Sc钪 |
3d4S2 | [Ar] | +3 | 白色 |
52 |
－ |
13 |
||
|
39 |
Y钇 |
4d5S2 |
[Ar] | +3 | 白色 | 14.7 |
64.9 |
－ |
0.67 |
1.27 |
