Η σειρά των λανθανιδών ή λανθανόξιων είναι μια ομάδα μεταβατικών μετάλλων που βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα στην πρώτη σειρά (περίοδο) κάτω από το κύριο σώμα του πίνακα. Οι λανθανίδες αναφέρονται συνήθως ως στοιχεία σπάνιων γαιών (REE), αν και πολλοί άνθρωποι ομαδοποιούν το σκάνδιο και το ύττριο μαζί και κάτω από αυτήν την ετικέτα. Ως εκ τούτου, είναι λιγότερο σύγχυση να καλέσετε τις λανθανίδες ένα υποσύνολο τα μέταλλα σπανίων γαιών.
Οι Λανθανίδες
Εδώ είναι ένας κατάλογος των 15 στοιχείων που είναι λανθανίδες, που τρέχουν από τον ατομικό αριθμό 57 (λανθάνιο, ή Ln) και 71 (λουτεΐος, ή Lu):
- Λανθάνιο: το σύμβολο Ln, ατομικός αριθμός 57
- Δημήτριο: το σύμβολο Ce, ατομικός αριθμός 58
- Πρασεοδύμιο: το σύμβολο Pr, ατομικός αριθμός 59
- Νεοδύμιο: σύμβολο Nd, ατομικός αριθμός 60
- Προμηθειό: σύμβολο Pm, ατομικός αριθμός 61
- Σαμάριο: σύμβολο Sm, ατομικός αριθμός 62
- Ευρώπιο: σύμβολο Eu, ατομικός αριθμός 63
- Γαδολίνιο: σύμβολο Gd, ατομικός αριθμός 64
- Τέρβιο: σύμβολο Tb, ατομικός αριθμός 65
- Δυσπρόσιο: σύμβολο Dy, ατομικός αριθμός 66
- Holmium: το σύμβολο Ho, ατομικός αριθμός 67
- Ερβιο: το σύμβολο Er, ατομικός αριθμός 68
- Θούλιο: σύμβολο Tm, ατομικός αριθμός 69
- Υττερβίο: σύμβολο Yb, ατομικός αριθμός 70
- Lutetium: το σύμβολο Lu, ατομικός αριθμός 71
Σημειώστε ότι ορισμένες φορές οι λανθανίδες θεωρούνται τα στοιχεία ΕΠΟΜΕΝΟ λανθανίου στον περιοδικό πίνακα, καθιστώντας την ομάδα 14 στοιχείων. Ορισμένες αναφορές εξαιρούν επίσης το λουτιτίου από την ομάδα επειδή έχει ένα μόνο ηλεκτρόνιο σθένους στο 5d κέλυφος.
Ιδιότητες των λανθανιδών
Επειδή οι λανθανίδες είναι όλα μεταβατικά μέταλλα, τα στοιχεία αυτά έχουν κοινά χαρακτηριστικά. Σε καθαρή μορφή, είναι λαμπερά, μεταλλικά και ασημένια σε εμφάνιση. Η πιο κοινή κατάσταση οξείδωσης για τα περισσότερα από αυτά τα στοιχεία είναι +3, αν και +2 και +4 είναι επίσης γενικά σταθερά. Επειδή μπορούν να έχουν μια ποικιλία καταστάσεων οξείδωσης, τείνουν να σχηματίσουν έντονα χρωματισμένα σύμπλοκα.
Οι λανθανίδες αντιδρούν εύκολα σχηματίζοντας ιοντικές ενώσεις με άλλα στοιχεία. Για παράδειγμα, το λανθάνιο, το δημήτριο, το πρασεοδύμιο, το νεοδύμιο και το ευρώπιον αντιδρούν με το οξυγόνο για να σχηματίσουν επικαλύψεις οξειδίων ή να αμαυρωθούν μετά από σύντομη έκθεση στον αέρα. Λόγω της αντιδραστικότητας τους, οι καθαρές λανθανίδες αποθηκεύονται σε αδρανή ατμόσφαιρα, όπως αργόν, ή διατηρούνται υπό ορυκτέλαιο.
Σε αντίθεση με άλλα άλλα μεταβατικά μέταλλα, οι λανθανίδες τείνουν να είναι μαλακά, μερικές φορές μέχρι το σημείο που μπορούν να κοπούν με ένα μαχαίρι. Επιπλέον, κανένα από τα στοιχεία δεν έχει χαρακτήρα ελεύθερο. Κατά τη μετακίνηση κατά μήκος του περιοδικού πίνακα, η ακτίνα του ιόντος 3+ κάθε διαδοχικού στοιχείου μειώνεται. αυτό το φαινόμενο ονομάζεται σύσπαση λανθανίδης.
Με εξαίρεση το λατέτιο, όλα τα στοιχεία λανθανιδίου είναι στοιχεία f-block, αναφερόμενα στην πλήρωση του κελύφους ηλεκτρονίων 4f. Παρόλο που το λαυτίνιο είναι στοιχείο d-block, θεωρείται συνήθως λανθανίδιο, επειδή μοιράζεται τόσες πολλές χημικές ιδιότητες με τα άλλα στοιχεία της ομάδας.
Παραδόξως, αν και τα στοιχεία ονομάζονται στοιχεία σπάνιων γαιών, δεν είναι ιδιαίτερα σπάνια στη φύση. Ωστόσο, είναι δύσκολο και χρονοβόρο να απομονώνονται μεταξύ τους από τα μεταλλεύματα τους, προσθέτοντας την αξία τους.
Τέλος, οι λανθανίδες αποτιμώνται για τη χρήση τους στην ηλεκτρονική, ιδιαίτερα στις οθόνες τηλεόρασης και οθονών. Χρησιμοποιούνται επίσης σε αναπτήρες, λέιζερ και υπεραγωγοί, καθώς και στο χρώμα του γυαλιού, καθιστούν τα υλικά φωσφορίζοντα και ακόμη ελέγχουν τις πυρηνικές αντιδράσεις.
Μια σημείωση σχετικά με τη σημείωση
Το χημικό σύμβολο Ln μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναφέρεται σε οποιαδήποτε λανθανίδη γενικά, όχι συγκεκριμένα το στοιχείο λανθάνιο. Αυτό μπορεί να προκαλέσει σύγχυση, ειδικά σε περιπτώσεις όπου το ίδιο το λανθάνιο δεν θεωρείται μέλος της ομάδας!