Серия лантаноидов или лантаноидов группа переходных металлов находится в периодической таблице в первом ряду (период) ниже основной части таблицы. Лантаноиды обычно называют редкоземельными элементами (РЗЭ), хотя многие люди также объединяют скандий и иттрий под этим ярлыком. Поэтому не так сложно назвать лантаноиды подмножеством редкоземельные металлы.
Лантаниды
Вот список из 15 элементов, которые являются лантаноидами и имеют атомный номер 57 (лантан или Ln) и 71 (лютеций или Lu):
- Лантан: символ Ln, атомный номер 57
- церий: символ Се, атомный номер 58
- празеодимий: символ Pr, атомный номер 59
- неодим: символ Nd, атомный номер 60
- Прометий: символ Pm, атомный номер 61
- Самарий: символ Sm, атомный номер 62
- европий: символ ес, атомный номер 63
- гадолиний: символ Gd, атомный номер 64
- тербий: символ Tb, атомный номер 65
- диспрозий: символ Dy, атомный номер 66
- Holmium: символ Ho, атомный номер 67
- эрбий: символ Er, атомный номер 68
- Тулий: символ Tm, атомный номер 69
- Иттербий: символ Yb, атомный номер 70
- Лютеций: символ Лу, атомный номер 71
Обратите внимание, что иногда лантаноиды считаются элементами следующий лантан на периодической таблице, что делает его группой из 14 элементов. Некоторые ссылки также исключают лютеций из группы, потому что он имеет один валентный электрон в 5-й оболочке.
Свойства лантаноидов
Поскольку все лантаноиды являются переходными металлами, эти элементы имеют общие характеристики. В чистом виде они яркие, металлические и серебристые на вид. Наиболее распространенным состоянием окисления для большинства этих элементов является +3, хотя +2 и +4 также обычно стабильны. Поскольку они могут иметь различные степени окисления, они имеют тенденцию образовывать ярко окрашенные комплексы.
Лантаниды являются реакционноспособными - легко образуют ионные соединения с другими элементами. Например, лантан, церий, празеодим, неодим и европий реагируют с кислородом, образуя оксидные покрытия или тускнея после кратковременного воздействия воздуха. Из-за своей реакционной способности чистые лантаноиды хранятся в инертной атмосфере, такой как аргон, или под минеральным маслом.
В отличие от большинства других переходных металлов, лантаноиды имеют тенденцию быть мягкими, иногда до такой степени, что их можно разрезать ножом. Кроме того, ни один из элементов не встречается в природе свободно. При перемещении по периодической таблице радиус иона 3+ каждого последующего элемента уменьшается; это явление называется сокращением лантаноидов.
За исключением лютеция, все элементы лантаноидов являются элементами f-блока, что относится к заполнению электронной оболочки 4f. Хотя лютеций является элементом d-блока, его обычно считают лантаноидом, потому что он обладает многими химическими свойствами с другими элементами в группе.
Удивительно, но хотя элементы называются редкоземельными элементами, они не являются особенно редкими по своей природе. Однако трудно и отнимает много времени, чтобы изолировать их друг от друга от их руд, увеличивая их ценность.
Наконец, лантаноиды ценятся за их использование в электронике, особенно в телевизионных и мониторных дисплеях. Они также используются в зажигалках, лазерах и сверхпроводниках, а также для окрашивания стекла, создания люминесцентных материалов и даже контроля ядерных реакций.
Примечание о записи
Химический символ Ln может использоваться для обозначения любого лантаноида в целом, а не конкретно элемента лантана. Это может сбивать с толку, особенно в ситуациях, когда сам лантан не считается членом группы!