A lantanidok vagy lantanoidok sorozata egy átmeneti fémek csoportja található a periódusos táblán az első sorban (periódus) az asztal fő része alatt. A lantanidokat általában ritkaföldfémekre (REE) nevezik, bár sokan a szkandiumot és az ittriumot is csoportosítják e címke alatt. Ezért kevésbé zavaró, ha a lantanidokat egy alcsoportra hívjuk a ritkaföldfémek.
A lantánidák
Az alábbiakban felsoroljuk a 15 elemet, amelyek a lantanidok, amelyek az 57. számú lantán vagy Ln és a 71 (lutecium vagy Lu) atomszámból származnak:
- Lantán: Ln szimbólum, 57 atomszám
- Cérium: Ce szimbólum, 58. sorszám
- Praseodymium: Pr szimbólum, 59. szám
- neodímium: Nd szimbólum, atomszám 60
- Prométium: Pm szimbólum, 61-es szám
- szamárium: Sm szimbólum, 62-es atomszám
- Europium: Eu szimbólum, 63 atomszám
- Gadolínium: Gd szimbólum, 64 atomszám
- Terbium: Tb szimbólum, 65 atomszám
- Dysprosium: Dy szimbólum, atomszám 66
- holmium: Ho szimbólum, 67 atomszám
- Erbium: Er szimbólum, 68-os szám
- Túlium: Tm szimbólum, 69 atomszám
- Itterbium: Yb szimbólum, atomi szám 70
- Lutetium: Lu szimbólum, 71-es szám
Vegye figyelembe, hogy néha a lantanidokat tekintik ezeknek az elemeknek következő lantán a periódusos táblán, ez 14 elemből álló csoportot alkot. Néhány hivatkozás kizárja a luteciumot is a csoportból, mivel egyetlen valencia elektrontal rendelkezik az 5d héjában.
A lantánidok tulajdonságai
Mivel a lantanidok mind átmeneti fémek, ezek az elemek közös tulajdonságokkal rendelkeznek. Tiszta formában fényes, fémes és ezüstös megjelenésű. Ezen elemek többségében a leggyakoribb oxidációs állapot a +3, bár a +2 és a +4 szintén általában stabilak. Mivel különféle oxidációs állapotuk lehet, inkább élénk színű komplexeket képeznek.
A lantánidok reaktívak - könnyen képeznek ionos vegyületeket más elemekkel. Például a lantán, a cérium, a prazeodímium, a neodímium és az európium az oxigénnel reakcióba lépve oxidbevonatot képez vagy elhomályosul, rövid levegővel való érintkezés után. Reakcióképességük miatt a tiszta lantanidokat inert atmoszférában, például argonban tárolják, vagy ásványolaj alatt tartják.
Más átmeneti fémekkel ellentétben a lantanidok általában lágyak, néha olyannyira, hogy késre vághatók. Ezenkívül egyik elem sem fordul elő szabad természetben. Ha a periódusos táblán haladunk, az egyes egymást követő elemek 3+ ion sugara csökken; ezt a jelenséget lantanid-összehúzódásnak nevezik.
A lutecium kivételével az összes lantanid elem f-blokk elem, utalva a 4f elektronhéj kitöltésére. Noha a lutecium d-blokk elem, általában lantanidnak tekintik, mivel oly sok kémiai tulajdonsággal rendelkezik a csoport többi elemével.
Meglepő módon, bár az elemeket ritkaföldfémeknek hívják, a természetben ezek nem különösebben ritkák. Ugyanakkor nehéz és időigényes, ha érzelmüket elkülönítjük egymástól, és hozzáadjuk értéküket.
Végül a lantanidokat az elektronikában, különösen a televízióban és a monitorokon való felhasználásuk miatt értékelik. Használhatók öngyújtókban, lézerekben és szupravezetőkben is, valamint az üveg színezésére, foszforeszkáló anyagok előállítására és még a nukleáris reakciók vezérlésére.
Megjegyzés a jelölésről
Az Ln kémiai szimbólum általában bármilyen lantanidra utalhat, nem kifejezetten a lantán elemre. Ez zavaró lehet, különösen olyan helyzetekben, amikor maga a lantán nem tekinthető a csoport tagjának!