Lantanidene eller lanthanoid-serien er en gruppe overgangsmetaller ligger på det periodiske systemet i den første raden (perioden) under hoveddelen av tabellen. Lantanidene blir ofte referert til som de sjeldne jordartselementene (REE), selv om mange mennesker grupperer skandium og yttrium også under denne etiketten. Derfor er det mindre forvirrende å kalle lantanidene en undergruppe av de sjeldne jordartsmetallene.
Lanthanides
Her er en liste over de 15 elementene som er lantanider, som går fra atomnummer 57 (lantan eller Ln) og 71 (lutetium eller Lu).
- lantan: symbol Ln, atomnummer 57
- cerium: symbol Ce, atomnummer 58
- Praseodymium: symbol Pr, atomnummer 59
- neodym: symbol Nd, atomnummer 60
- promethium: symbol Pm, atomnummer 61
- samarium: symbol Sm, atomnummer 62
- europium: symbol Eu, atomnummer 63
- gadolinium: symbol Gd, atomnummer 64
- terbium: symbol Tb, atomnummer 65
- dysprosium: symbol Dy, atomnummer 66
- holmium: symbol Ho, atomnummer 67
- erbium: symbol Er, atomnummer 68
- thulium: symbol Tm, atomnummer 69
- ytterbium: symbol Yb, atomnummer 70
- lutetium: symbol Lu, atomnummer 71
Legg merke til at lantanider noen ganger anses å være elementene følgende lantan på det periodiske systemet, noe som gjør det til en gruppe på 14 elementer. Noen referanser utelukker også lutetium fra gruppen fordi det har et enkelt valenselektron i 5d-skallet.
Lanthanides egenskaper
Fordi lanthanidene alle er overgangsmetaller, deler disse elementene felles egenskaper. I ren form er de lyse, metalliske og sølvfargede. Den vanligste oksidasjonstilstanden for de fleste av disse elementene er +3, selv om +2 og +4 også generelt er stabile. Fordi de kan ha forskjellige oksidasjonstilstander, har de en tendens til å danne fargerike komplekser.
Lantanider er reaktive - lett dannende ioniske forbindelser med andre elementer. For eksempel reagerer lantan, cerium, praseodym, neodym og europium med oksygen for å danne oksydbelegg eller sverte etter kort eksponering for luft. På grunn av deres reaktivitet lagres rene lantanider i en inert atmosfære, for eksempel argon, eller holdes under mineralolje.
I motsetning til andre fleste andre overgangsmetaller har lanthanidene en tendens til å være myke, noen ganger til det punktet hvor de kan skjæres med kniv. I tillegg forekommer ingen av elementene frie i naturen. Når du beveger deg over det periodiske systemet, reduseres radiusen til 3+ ionet til hvert påfølgende element; dette fenomenet kalles lanthanide sammentrekning.
Med unntak av lutetium er alle lanthanidelementene f-blokkelementer, og refererer til fylling av 4f-elektronskallet. Selv om lutetium er et d-blokk-element, regnes det vanligvis som et lantanid fordi det deler så mange kjemiske egenskaper med de andre elementene i gruppen.
Overraskende nok, selv om elementene kalles sjeldne jordelementer, er de ikke spesielt knappe i naturen. Imidlertid er det vanskelig og tidkrevende å isolere dem fra hverandre fra malmene, noe som øker verdien deres.
Til slutt blir lantanider verdsatt for deres bruk i elektronikk, særlig TV og skjerm. De brukes også i lightere, lasere og superledere, og for å fargelegge glass, lage materialer fosforiserende og til og med kontrollere atomreaksjoner.
En merknad om notasjon
Det kjemiske symbolet Ln kan brukes til å referere til ethvert lantanid generelt, ikke spesifikt elementet lantan. Dette kan være forvirrende, spesielt i situasjoner der lanthanum i seg selv ikke regnes som medlem av gruppen!