制備較輕的金屬（La—Gd）是通過在1000℃或更高的溫度下用Ca還原三氯化物的方法，而用鈣還原三氟化物來制備其它金屬（Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Y），因?yàn)樗鼈兊穆然飺]發(fā)太厲害。Pm是用Li還原PmF3來制備的。Sm和Yb的三氯化物只被Ca還原到二氯化物，所以制備金屬Sm和Yb的方法是在高溫下用La還原氧化物M2O3。
鑭系元素金屬呈銀白色且很活潑。它們與水都能直接作用，冷時緩慢，加熱時反應(yīng)迅速并放出氫氣。它們的高電勢表明它們正電特性。它們在空氣中容易失去光澤，都容易燃燒得到三氧化二物，（除了鈰生成CeO2以外）。釔能顯著抵抗空氣的氧化甚至直到1000℃，因?yàn)樾纬闪搜趸锉Ｗo(hù)膜。金屬與氫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，雖然開始時常常須要加熱到300—400℃。結(jié)果形成了MH2和MH3氫化物相，它們通常以缺陷狀態(tài)存在，具有顯著的熱穩(wěn)定性，在某些情況下可以穩(wěn)定到900℃。在提高溫度時，金屬也容易與C，N2，Si，P，S，鹵素和其它非金屬反應(yīng)。
原子體積，密度和金屬的某些其它物理性質(zhì)，除了Eu和Yb（偶而有Sm和Tm）以外，沿著系列平滑地變化。例如，圖27－3表明了原子體積和氣化熱的曲線。恰好在以二價狀態(tài)存在具有最大傾向的鑭系元素處發(fā)生偏差；可以假定這些元素傾向只提供兩個電子給金屬的導(dǎo)帶，因此剩下較大原子實(shí)使鍵力降低。
金屬Eu和Yb溶解在－78℃的液氨中得到蘭色溶液，濃縮時變?yōu)榻鹕?。蘭色溶液的光譜緩慢視色，預(yù)料是因?yàn)槌霈F(xiàn)M2+和溶劑化電子的緣故。
三價二元化合物
三價狀態(tài)是所有鑭系元素特征之一。它們形成的氧化物M2O3與Ca—Ba族氧化物相似，從空氣中吸收二氧化碳和水分別生成碳酸鹽和氫氧化物。氫氧化物M(OH)3是定組成化合物，并具有六方結(jié)構(gòu)，它們不僅是水合氧化物。氫氧化物的堿性隨著原子序數(shù)增加而減小，正如從離子半徑減小所預(yù)期的那樣。用氨或稀堿從水溶液中沉淀出膠狀的氫氧化物沉淀，但它們不是兩性氫氧化物。
在鹵化物中，由于氟化物的不溶性所以氟化物特別重要。在M3+溶液(甚至在3MHNO3)中加入氫氟酸或氟離子時，形成氟化物沉淀是鑭系元素離子的特征檢定方法。氟化物(尤其是重鑭系元素)稍溶于過量的HF中，因?yàn)樯闪私j(luò)合物。氟化物可以再溶解在用硼酸飽和的3N硝酸中，因硼酸使F-轉(zhuǎn)變成BF4-。氯化物溶于水，從溶液中能結(jié)晶出水合物來，La—Nd組常常帶有7H2O，Nd—Lu組(包括Y)帶有6H2O；也能得到它種水合物。
從水合物中不容易制得無水氯化物，因?yàn)榧訜釙r，失去氯化氫(得到氯氧化物MOCl)比失水更容易。(而鈧和鈰分別得到Sc2O3和CeO2)。制備無水氯化物是用氯化銨與氧化物一起加熱的辦法：
M2O3＋6NH4Cl →(~300℃) 2MCl3＋3H2O＋6NH3
或用2，2-二甲氧基丙烷處理水合物，得到甲醇合鹽，MCl3·4CH3OH。
溴化物和碘化物與氯化物很相似。
提高溫度時，通過直接互相作用可以得到許多其它二元化合物，例如半導(dǎo)體的硫化物M2S3，它也可以在1100℃時用H2S與MCl3作用制得。又如第Ⅴ族化合物MX，其中X＝N，P，As，Sb成Bi，它們具有NaCl結(jié)構(gòu)；硼化物MB4，MB6；和碳化物MC2，M2C3等。
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.jpg "鑭系元素金屬的原子體積（曲線a）和氣化熱（曲線b）")
.jpg "氧化鈧")
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