Lantaniidide määratlus keemias

Alumise korpuse all perioodilisustabel on kaks elementide rida. Need on lantaniidid ja aktiniidid. Kui vaatate elementide aatomnumbreid, märkate, et need sobivad skandiumi ja ütriumi all olevatesse ruumidesse. Neid ei ole seal (tavaliselt) loetletud, kuna see muudaks laua paberile printimiseks liiga laiaks. Igal neist elementide ridadest on iseloomulikud omadused.

Sellegipoolest on lantaniidide alguse ja lõpu osas vaidlus. Tehniliselt on lantaan või luteetsium pigem d-ploki kui f-ploki element. Kuid neil kahel elemendil on omadused teiste grupi elementidega.

Lantaniide tähistatakse keemilise sümboliga Ln kui arutada üldist lantaniidkeemiat. Elementide rühm kannab tegelikult mitut nime: lantaniidid, lantaniidide seeriad, haruldaste muldmetallide metallid, haruldaste muldmetallide elemendid, tavalised muldmetallide elemendid, sisemised siirdemetallid ja lantanoidid. IUPAC eelistab ametlikult termini "lantanoidid" kasutamist, sest järelliide "-ide" omab keemias konkreetset tähendust. Siiski tunnistab rühm terminit "lantaniid" enne seda otsust, seega on see üldiselt aktsepteeritud.

instagram viewer

Kõik lantaniidid on läikivad, hõbedased siirdemetallid. Nagu teisedki siirdemetallid, moodustavad need värvilisi lahuseid, kuid lantaniidilahused on enamasti kahvatu värvusega. Lantaniidid on tavaliselt pehmed metallid, mida saab nuga lõigata. Kuigi aatomitel võib olla ükskõik milline mitmest oksüdatsiooni olekust, on kõige tavalisem +3 olek. Metallid on üldiselt üsna reageerivad ja moodustavad õhuga kokkupuutel oksiidkatte. Lantaan, tseerium, praseodüüm, neodüüm ja euroopia on nii reageerivad, et neid hoitakse mineraalõlis. Gadoliinium ja luteetsium hävivad õhus vaid aeglaselt. Enamik lantaniide ja nende sulamid lahustuvad kiiresti happes, süttivad õhus temperatuuril umbes 150–200 ° C ja reageerivad kuumutamisel halogeenide, väävli, vesiniku, süsiniku või lämmastikuga.

Lantaniidiseeria elementidel on ka nähtus nimega lantaniidi kokkutõmbumine. Lantaniidi kokkutõmbumisel tungivad 5s ja 5p orbitaalid 4f alakelli. Kuna 4f alamkell ei ole täielikult kaitstud positiivse tuumalaengu, aatomi mõjude eest lantaniidi aatomite raadius väheneb järk-järgult liikudes läbi perioodilise tabeli vasakult vasakule eks. (Märkus. See on tegelikult üldine suundumus aatomiraadiuse liikumisel kogu perioodilise tabeli kohal.)

Lantaniidide mineraalid sisaldavad tavaliselt kõiki seeria elemente. Kuid varieeruvad vastavalt iga elemendi arvukusele. Mineraalne eeneniit sisaldab lantaniide peaaegu võrdsetes osades. Monasiit sisaldab peamiselt kergemaid lantaniide, samas kui ksenotiim sisaldab enamasti raskemaid lantaniide.

instagram story viewer