Lantanido apibrėžimas chemijoje

Kurie elementai yra lantanidai?

Paryškinti šios periodinės lentelės elementai priklauso lantanido elementų grupei.

Toddas Helmenstine'as, sciencenotes.org

Žemiau pagrindinio korpuso Periodinė elementų lentelė yra dvi elementų eilutės. Tai yra lantanidai ir aktinidai . Jei pažvelgsite į elementų atominius skaičius, pastebėsite, kad jie telpa erdvėse, esančiose žemiau skandžio ir itrio. Priežastis, dėl kurios jie (dažniausiai) nėra išvardyti, yra ta, kad dėl to lentelė būtų per plati, kad būtų galima spausdinti ant popieriaus. Kiekviena iš šių elementų eilučių turi būdingų savybių.

Pagrindiniai dalykai: kas yra lantanidai?

• Lantanidai yra elementai, esantys dviejų eilučių, esančių žemiau pagrindinės periodinės lentelės dalies, viršuje.
• Nors nesutariama, kurie elementai turėtų būti įtraukti, daugelis chemikų teigia, kad lantanidai yra elementai, kurių atominiai skaičiai yra nuo 58 iki 71.
• Šių elementų atomams būdingas iš dalies užpildytas 4f polygis.
• Šie elementai turi keletą pavadinimų, įskaitant lantanido seriją ir retųjų žemių elementus. IUPAC pageidaujamas pavadinimas iš tikrųjų yra lantanoidai .

Lantanido apibrėžimas

The lantanidai paprastai laikomi elementai su atominiai skaičiai 58-71 ( lantanas į Liutecis ). Lantanido serija yra elementų grupė, kurioje užpildomas 4f polygis. Visi šie elementai yra metalai (ypač pereinamieji metalai ). Jie turi keletą bendrų savybių.

Tačiau yra tam tikrų ginčų dėl to, kur tiksliai prasideda ir baigiasi lantanidai. Techniškai lantanas arba liutecis yra d-bloko elementas, o ne f-bloko elementas. Tačiau abu elementai turi bendrų savybių su kitais grupės elementais.

Nomenklatūra

Lantanidai pažymėti cheminiu simboliu Ln kai kalbama apie bendrąją lantanido chemiją. Elementų grupė iš tikrųjų vadinama bet kuriuo iš kelių pavadinimų: lantanidai, lantanidų serija, retųjų žemių metalai, retųjų žemių elementai, paprastųjų žemių elementai, vidiniai pereinamieji metalai ir lantanoidai. TheIUPACformaliai teikia pirmenybę terminui „lantanoidai“, nes priesaga „-ide“ chemijoje turi specifinę reikšmę. Tačiau grupė pripažįsta, kad terminas „lantanidas“ buvo priimtas anksčiau nei šis sprendimas, todėl jis yra visuotinai priimtas.

Lantanido elementai

Lantanidai yra:

• Lantanas, atominis numeris 58
• Ceris, atominis numeris 58
• Prazeodimis, atominis skaičius 60
• Neodimis, atominis numeris 61
• Samariumas, atominis numeris 62
• Europiu , atominis numeris 63
• Gadolinis, atominis numeris 64
• Terbis, atominis numeris 65
• Disprosis, atominis numeris 66
• Holmis, atominis numeris 67
• Erbis, atominis skaičius 68
• Tulis, atominis numeris 69
• Iterbis, atominis skaičius 70
• Paryžius, atominis numeris 71

Bendrosios savybės

Visi lantanidai yra blizgūs, sidabro spalvos pereinamieji metalai. Kaip ir kiti pereinamieji metalai, jie sudaro spalvotus tirpalus, tačiau lantanido tirpalai dažniausiai būna blyškios spalvos. Lantanidai paprastai yra minkšti metalai, kuriuos galima pjaustyti peiliu. Nors atomai gali turėti bet kurią iš kelių oksidacijos būsenų, +3 būsena yra labiausiai paplitusi. Metalai paprastai yra gana reaktyvūs ir, veikiami oro, sudaro oksidinę dangą. Lantanas, ceris, prazeodimis, neodimis ir europis yra tokie reaktyvūs, kad yra saugomi mineralinėje alyvoje. Tačiau gadolinis ir liutecis tik lėtai sutepa ore. Dauguma lantanidų ir jų lydinių greitai ištirpsta rūgštyje, užsidega ore apie 150-200 °C ir kaitinant reaguoja su halogenais, siera, vandeniliu, anglimi ar azotu.

Lantanido serijos elementai taip pat rodo reiškinį, vadinamą lantanido susitraukimas . Lantanido susitraukimo metu 5s ir 5p orbitos prasiskverbia į 4f subapvalką. Kadangi 4f subapvalas nėra visiškai apsaugotas nuo teigiamo branduolinio krūvio poveikio, lantanido atomų atominis spindulys paeiliui mažėja judant per periodinę lentelę iš kairės į dešinę. (Pastaba: iš tikrųjų tai yra bendra tendencija, kad atominis spindulys juda per periodinę lentelę.)

Atsiradimas gamtoje

Lantanido mineraluose paprastai yra visi serijos elementai. Tačiau jie skiriasi priklausomai nuo kiekvieno elemento gausos. Mineraliniame euxenite lantanidų yra beveik lygiomis dalimis. Monazite daugiausia yra lengvesni lantanidai, o ksenotime daugiausia sunkesni lantanidai.

Šaltiniai

• Cotton, Simon (2006). Lantanido ir aktinidų chemija . John Wiley & Sons Ltd.
• Grėjus, Teodoras (2009). Elementai: vizualinis kiekvieno žinomo Visatoje atomo tyrimas . Niujorkas: „Black Dog & Leventhal Publishers“. p. 240. ISBN 978-1-57912-814-2.
• Greenwood, Normanas N.; Earnshaw, Alanas (1997). Elementų chemija (2 leidimas). Butterworthas-Heinemannas. 1230–1242 p. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Krishnamurthy, Nagaiyar ir Gupta, Chiranjib Kumar (2004). Retųjų žemių gavybos metalurgija . CRC spauda. ISBN 0-415-33340-7.
• Wells, A. F. (1984). Struktūrinė neorganinė chemija (5 leidimas). Oksfordo mokslo leidinys. ISBN 978-0-19-855370-0.