Lantanidien määritelmä kemiassa

Alapään rungon alapuolella jaksollinen järjestelmä ovat kahta elementtiriviä. Nämä ovat lantanidit ja aktinidien. Jos tarkastelet elementtien atominumeroa, huomaat, että ne mahtuvat skandiumin ja yttriumin alapuolelle. Syy siihen, että niitä ei ole (yleensä) lueteltu siellä, johtuu siitä, että tämä tekisi pöydästä liian leveän tulostaakseen paperille. Jokaisella näillä elementtirivillä on ominaispiirteitä.

On kuitenkin kiista siitä, mistä lantanidit alkavat ja loppuavat. Teknisesti joko lantaani tai lutetium on d-lohkoelementti eikä f-lohkoelementti. Silti kahdella elementillä on ominaisuudet muiden ryhmän elementtien kanssa.

Lantanidit on merkitty kemiallisella symbolilla ln kun keskustellaan yleisestä lantanidikemiasta. Alkioryhmä tosiasiallisesti kulkee jollain useista nimistä: lantanidit, lantanidisarjat, harvinaisten maametallien, harvinaisten maametallien elementit, tavalliset maaelementit, sisäiset siirtymämetallit ja lantanoidit. IUPAC muodollisesti suosii termin "lantanoidit" käyttöä, koska päätteellä "-ide" on kemiassa erityinen merkitys. Ryhmä kuitenkin tunnustaa termin "lantanidi" ennen tätä päätöstä, joten se on yleisesti hyväksytty.

instagram viewer

Kaikki lantanidit ovat kiiltäviä, hopeanvärisiä siirtymämetalleja. Kuten muutkin siirtymämetallit, ne muodostavat värillisiä liuoksia, mutta lantanidiliuokset ovat yleensä väriltään vaaleita. Lantanidit ovat yleensä pehmeitä metalleja, jotka voidaan leikata veitsellä. Vaikka atomilla voi olla mikä tahansa monista hapetustiloista, +3-tila on yleisin. Metallit ovat yleensä melko reaktiivisia ja muodostavat oksidipäällysteen joutuessaan ilmaan. Lantaani, cerium, praseodyymi, neodyymi ja europium ovat niin reaktiivisia, että ne varastoituvat mineraaliöljyyn. Gadolinium ja lutetium hajoavat kuitenkin ilmassa vain hitaasti. Suurin osa lantanideista ja niiden seoksista liukenee nopeasti happoon, syttyvät ilmassa noin 150-200 ° C: n lämpötilassa ja reagoivat halogeenien, rikin, vedyn, hiilen tai typen kanssa kuumennettaessa.

Lantanidisarjan elementeissä näkyy myös ilmiö nimeltään lantanidin supistuminen. Lantanidin supistumisen yhteydessä 5s- ja 5p-kiertoradat tunkeutuvat 4f-alakehään. Koska 4f-alakento ei ole täysin suojattu positiivisen ydinvarauksen, atomin, vaikutuksilta lantanidiatomien säde pienenee peräkkäin siirtyen jaksollisen taulukon poikki vasemmalta oikeassa. (Huomaa: Tämä on itse asiassa yleinen suuntaus atomisäteen liikkumiseen jaksollisen taulukon poikki.)

Lantanidimineraalit sisältävät yleensä kaikki sarjan elementit. Vaihtelevat kuitenkin kunkin elementin runsauden mukaan. Mineraalieuxeniitti sisältää lantanideja lähes yhtä suuressa määrin. Monazite sisältää pääasiassa kevyempiä lantanideja, kun taas ksenotime sisältää enimmäkseen raskaampia lantanideja.