Lanthanides definisjon i kjemi

Under hoveddelen av periodiske tabell er to rader med elementer. Disse er lanthanides og oktinidene. Hvis du ser på atomnumrene til elementene, vil du legge merke til at de passer i mellomrommene under skandium og yttrium. Grunnen til at de ikke (vanligvis) er oppført der, er fordi dette vil gjøre bordet for bredt til å trykke på papir. Hver av disse radene med elementer har karakteristiske egenskaper.

Imidlertid er det en viss uenighet om hvor lanthanidene begynner og slutter. Teknisk sett er enten lantan eller lutetium et d-blokkeringselement i stedet for f-blokkeringselement. Likevel deler de to elementene kjennetegn med andre elementer i gruppen.

Lantanidene er indikert med det kjemiske symbolet Ln når vi diskuterer generell lantanidkjemi. Gruppen av elementer går faktisk etter et av flere navn: lanthanides, lanthanide-serier, sjeldne jordartsmetaller, sjeldne jordartselementer, vanlige jordelementer, indre overgangsmetaller og lanthanoider. De IUPAC foretrekker formelt bruken av uttrykket "lanthanoider" fordi suffikset "-ide" har en spesifikk betydning i kjemi. Imidlertid erkjenner gruppen uttrykket "lanthanide" forut for denne beslutningen, så det er generelt akseptert.

instagram viewer

Alle lanthanidene er blanke, sølvfargede overgangsmetaller. Som andre overgangsmetaller danner de fargede løsninger, men lanthanidløsninger har en tendens til å være bleke i fargen. Lantanidene har en tendens til å være myke metaller som kan skjæres med kniv. Mens atomene kan ha en hvilken som helst av flere oksidasjonstilstander, er +3-tilstanden mest vanlig. Metallene er generelt ganske reaktive og danner et oksydbelegg ved eksponering for luft. Lanthanum, cerium, praseodym, neodym og europium er så reaktive at de lagres i mineralolje. Gadolinium og lutetium smerter imidlertid sakte i luften. De fleste lanthanider og legeringene deres løses raskt opp i syre, antennes i luften rundt 150-200 ° C og reagerer med halogener, svovel, hydrogen, karbon eller nitrogen ved oppvarming.

Elementer av lanthanideserien viser også et fenomen som heter lantanid-sammentrekning. Ved sammentrekning av lanthanid trenger 5s og 5p orbitals inn i 4f subshell. Fordi 4f subshell ikke er fullstendig avskjermet fra virkningene av den positive kjernefysiske ladningen, atomic radiusen til lanthanidatomene reduseres suksessivt ved å bevege seg over det periodiske systemet fra venstre til Ikke sant. (Merk: Dette er faktisk den generelle trenden for atomeradius som beveger seg over det periodiske systemet.)

Lanthanide mineraler har en tendens til å inneholde alle elementer i serien. Imidlertid varierer avhengig av overflod av hvert element. Mineralen eukenitt inneholder lanthanider i nesten like store mengder. Monazite inneholder hovedsakelig lettere lanthanides, mens xenotime stort sett inneholder tyngre lanananider.