Definiția lantanidelor în chimie

Sub corpul principal al tabelului periodic se află două rânduri de elemente. Acestea sunt lantanidele și actinidele. Dacă te uiți la numerele atomice ale elementelor, vei observa că acestea se încadrează în spațiile de sub scandiu și litiu. Motivul pentru care nu sunt (de regulă) enumerate acolo este pentru că acest lucru ar face tabelul prea larg pentru a fi imprimat pe hârtie. Fiecare dintre aceste rânduri de elemente are proprietăți caracteristice.

Cheltuieli cheie: Care sunt lantanidele?

• Lantanidele sunt elementele din partea superioară a celor două rânduri situate sub corpul principal al tabelului periodic.
• Deși există un dezacord în ceea ce privește exact elementele care trebuie incluse, mulți chimiști afirmă că lantanidele sunt elemente cu numere atomice de la 58 la 71.
• Atomii acestor elemente se caracterizează prin faptul că au un nivel sub 4 nivel parțial umplut.
• Aceste elemente au mai multe nume, inclusiv seria lantanidelor și elementele de pământ rare. Numele preferat de IUPAC este de fapt lanthanoids.

Definiția lantanidelor

Lantanidele sunt considerate, în general, elemente cu numere atomice 58-71 (lantanum până la lutetiu). Seria lantanidelor este grupul de elemente în care se umple sub-nivelul 4f. Toate aceste elemente sunt metale (în special, metale de tranziție). Ei împărtășesc mai multe proprietăți comune.

Cu toate acestea, există o anumită dispută cu privire la locul unde începe și se termină lantanidele. Tehnic, fie lantanul, fie lutetiul este un element d-bloc și nu un element f-block. Cu toate acestea, cele două elemente împărtășesc caracteristici cu alte elemente din grup.

Nomenclatură

Lantanidele sunt indicate prin simbolul chimic Ln atunci când discutăm despre chimia generală a lantanidelor. Grupul de elemente merge de fapt cu oricare dintre mai multe nume: lantanide, seriale lantanide, metale cu pământuri rare, elemente cu pământuri rare, elemente comune pentru pământ, metale de tranziție interioară și lantanoide. IUPAC preferă formal utilizarea termenului "lantanoizi", deoarece sufixul "-ide" are o semnificație specifică în chimie. Cu toate acestea, grupul recunoaște că termenul „lantanidă” este precedat de această decizie, deci este în general acceptat.

Elemente de lantanidă

Lantanidele sunt:

• Lantanum, număr atomic 58
• Ceriu, număr atomic 58
• Praseodim, număr atomic 60
• Neodim, număr atomic 61
• Samariu, număr atomic 62
• Europium, numărul atomic 63
• Gadolinium, număr atomic 64
• Terbium, număr atomic 65
• Disprosium, număr atomic 66
• Holmium, număr atomic 67
• Erbiu, număr atomic 68
• Tuliul, numărul atomic 69
• Ytterbium, număr atomic 70
• Lutetium, număr atomic 71

Proprietăți generale

Toate lantanidele sunt metale de tranziție strălucitoare, argintii. Ca și alte metale de tranziție, ele formează soluții colorate, cu toate acestea, soluțiile lantanidice tind să aibă o culoare palidă. Lantanidele tind să fie metale moi care pot fi tăiate cu un cuțit. În timp ce atomii pot prezenta oricare dintre mai multe stări de oxidare, starea +3 este cea mai frecventă. Metalele sunt în general destul de reactive și formează un strat de oxid la expunerea la aer. Lantanul, ceriul, praseodimul, neodimul și europiul sunt atât de reactive încât sunt depozitate în uleiul mineral. Cu toate acestea, gadoliniu și lutetiu se zguduie încet în aer. Majoritatea lantanidelor și aliajele lor se dizolvă rapid în acid, se aprind în aer în jurul valorii de 150-200 ° C și reacționează cu halogeni, sulf, hidrogen, carbon sau azot la încălzire.

Elementele seriei lantanide afișează, de asemenea, un fenomen numit contracția lantanidelor. În contracția lantanidelor, orbitalele 5s și 5p pătrund în subsolul 4f. Întrucât subshell-ul 4f nu este complet protejat de efectele încărcării nucleare pozitive, raza atomică a atomilor lantanidelor scade succesiv deplasându-se pe tabelul periodic de la stânga la dreapta. (Notă: Aceasta este, de fapt, tendința generală a razei atomice care se deplasează pe tabelul periodic.)

Apariția în natură

Mineralele cu lantanidă tind să conțină toate elementele din serie. Cu toate acestea, variază în funcție de abundența fiecărui element. Euxenitul mineral conține lantanide în proporții aproape egale. Monazitul conține lantanide mai ușoare, în timp ce xenotimul conține lantanide în mare parte mai grele.

surse

• Bumbac, Simon (2006). Lanthanidă și Chimie Actinidă. John Wiley & Sons Ltd.
• Grey, Theodore (2009). Elementele: o explorare vizuală a fiecărui atom cunoscut din univers. New York: Black Dog & Leventhal Publishers. p. 240. ISBN 978-1-57912-814-2.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chimia elementelor (Ediția a 2-a). Butterworth-Heinemann. p. 1230-1242. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Krishnamurthy, Nagaiyar și Gupta, Chiranjib Kumar (2004). Metalurgia extractivă a pământurilor rare. CRC Press. ISBN 0-415-33340-7.
• Wells, A. F. (1984). Chimie anorganică structurală (Ediția a 5-a). Oxford Science Publication. ISBN 978-0-19-855370-0.