Proprietăți rare ale pământului

Când priviți tabelul periodic, există un bloc de două rânduri de elemente, situat sub corpul principal al graficului. Aceste elemente, plus lantanul (elementul 57) și actinium (elementul 89), sunt cunoscute colectiv ca elemente de pământuri rare sau metale rare. De fapt, nu sunt deosebit de rare, dar înainte de 1945, au fost necesare procese lungi și obositoare pentru purificarea metalelor din oxizii lor. Procesele de schimb de ioni și de extracție a solvenților sunt folosite astăzi pentru a produce rapid pământuri rare, cu un preț foarte scăzut, dar costurile vechi sunt încă folosite. Metalele rare din pământ se găsesc în grupa 3 a tabelului periodic, iar a 6-a (5)d configurație electronică) și a 7-a (5)f configurație electronică) perioade. Există câteva argumente pentru începerea celei de-a treia și a 4-a serii de tranziție cu lutetiu și lawrencium, mai degrabă decât lantanum și actinium.

Există două blocuri de pământuri rare, seria lantanidelor și seria actinidelor. Lantanul și actinium sunt ambele situate în grupa IIIB a tabelului. Când priviți tabelul periodic, observați că numerele atomice fac un salt de la lantanum (57) la hafnium (72) și de la actinium (89) la rutherfordium (104). Dacă săriți în partea de jos a mesei, puteți urmări numerele atomice de la lantanum la ceriu și de la actinium la toriu, apoi să vă întoarceți la corpul principal al mesei. Unii chimiști exclud lantanul și actiniul din pământurile rare, considerând că lantanidele încep ca urmare a lantanum și actinidele să înceapă ca urmare a actinium. Într-un fel, pământurile rare sunt metale speciale de tranziție, care posedă multe dintre proprietățile acestor elemente.

Proprietăți comune ale pământurilor rare

Aceste proprietăți comune se aplică atât lantanidelor, cât și actinidelor.

• Pământurile rare sunt metalele argintii, alb argintiu sau gri.
• Metalele au o strălucire ridicată, dar se usucă ușor în aer.
• Metalele au o conductivitate electrică ridicată.
• Pământurile rare au multe proprietăți comune. Acest lucru le face dificil să se separe sau chiar să se distingă unul de celălalt.
• Sunt foarte mici diferențe de solubilitate și formare complexă între pământurile rare.
• Metalele rare din pământ apar în mod natural împreună în minerale (de exemplu, monazitul este un fosfat mixt de pământuri rare).
• Pământurile rare se găsesc cu nemetale, de obicei în starea de oxidare 3+. Există puțină tendință de a varia valența. (Europium are, de asemenea, o valență de 2+ și ceriu, de asemenea, o valență de 4+.)