Definizione di lantanidi in chimica

Sotto il corpo principale della tavola periodica ci sono due file di elementi. Questi sono i lantanidi e gli attinidi. Se osservi i numeri atomici degli elementi, noterai che si adattano agli spazi sottostanti scandio e ittrio. Il motivo per cui non sono (di solito) elencati è perché ciò renderebbe il tavolo troppo ampio per essere stampato su carta. Ognuna di queste file di elementi ha proprietà caratteristiche.

Key Takeaways: What Are the Lanthanides?

• I lantanidi sono gli elementi nella parte superiore delle due file situati sotto il corpo principale della tavola periodica.
• Mentre c'è disaccordo su quali elementi esattamente dovrebbero essere inclusi, molti chimici affermano che i lantanidi sono elementi con numeri atomici da 58 a 71.
• Gli atomi di questi elementi sono caratterizzati dall'avere un sottolivello 4f parzialmente riempito.
• Questi elementi hanno diversi nomi, tra cui la serie di lantanidi e gli elementi delle terre rare. Il nome preferito IUPAC è in realtà lanthanoids.

Definizione di lantanidi

I lantanidi sono generalmente considerati elementi con numeri atomici 58-71 (da lantanio a lutetio). La serie di lantanidi è il gruppo di elementi in cui viene riempito il sottolivello 4f. Tutti questi elementi sono metalli (in particolare metalli di transizione). Condividono diverse proprietà comuni.

Tuttavia, c'è qualche disputa su dove esattamente iniziano e finiscano i lantanidi. Tecnicamente, il lantanio o il lutezio sono un elemento a blocco D anziché elemento a blocco f. Tuttavia, i due elementi condividono le caratteristiche con altri elementi del gruppo.

Nomenclatura

I lantanidi sono indicati dal simbolo chimico ln quando si discute della chimica generale dei lantanidi. Il gruppo di elementi in realtà prende uno dei diversi nomi: lantanidi, serie di lantanidi, metalli delle terre rare, elementi delle terre rare, elementi comuni della terra, metalli di transizione interna e lantanoidi. L'IUPAC preferisce formalmente l'uso del termine "lanthanoids" perché il suffisso "-ide" ha un significato specifico in chimica. Tuttavia, il gruppo riconosce che il termine "lantanide" precede questa decisione, quindi è generalmente accettato.

Lantanide Elements

I lantanidi sono:

• Lantanio, numero atomico 58
• Cerio, numero atomico 58
• Praseodimio, numero atomico 60
• Neodimio, numero atomico 61
• Samarium, numero atomico 62
• Europium, numero atomico 63
• Gadolinio, numero atomico 64
• Terbio, numero atomico 65
• Disprosio, numero atomico 66
• Olmio, numero atomico 67
• Erbio, numero atomico 68
• Thulium, numero atomico 69
• Itterbio, numero atomico 70
• Lutezio, numero atomico 71

Proprietà generali

Tutti i lantanidi sono metalli di transizione lucidi color argento. Come altri metalli di transizione, formano soluzioni colorate, tuttavia, le soluzioni di lantanide tendono ad avere un colore pallido. I lantanidi tendono ad essere metalli teneri che possono essere tagliati con un coltello. Mentre gli atomi possono presentare uno qualsiasi dei diversi stati di ossidazione, lo stato +3 è più comune. I metalli sono generalmente abbastanza reattivi e formano un rivestimento di ossido all'esposizione all'aria. Lantanio, cerio, praseodimio, neodimio ed europio sono così reattivi da essere immagazzinati in olio minerale. Tuttavia, il gadolinio e il lutezio si appannano lentamente solo nell'aria. La maggior parte dei lantanidi e le loro leghe si dissolvono rapidamente in acido, si infiammano in aria a circa 150-200 ° C e reagiscono con alogeni, zolfo, idrogeno, carbonio o azoto al riscaldamento.

Gli elementi della serie di lantanidi mostrano anche un fenomeno chiamato contrazione dei lantanidi. Nella contrazione dei lantanidi, gli orbitali 5s e 5p penetrano nella subshell 4f. Poiché la sottostruttura 4f non è completamente protetta dagli effetti della carica nucleare positiva, il raggio atomico degli atomi di lantanide diminuisce progressivamente muovendosi attraverso la tavola periodica da sinistra a destra. (Nota: questa è, in effetti, la tendenza generale per il raggio atomico che si sposta attraverso la tavola periodica.)

Evento in natura

I minerali di lantanide tendono a contenere tutti gli elementi all'interno della serie. Tuttavia, variano in base all'abbondanza di ciascun elemento. L'euxenite minerale contiene lantanidi in proporzioni quasi uguali. La monazite contiene principalmente lantanidi più leggeri, mentre lo xenotima contiene lantanidi per lo più pesanti.

fonti

• Cotton, Simon (2006). Chimica dei lantanidi e degli attinidi. John Wiley & Sons Ltd.
• Gray, Theodore (2009). Gli elementi: un'esplorazione visiva di ogni atomo conosciuto nell'universo. New York: Black Dog & Leventhal Publishers. p. 240. ISBN 978-1-57912-814-2.
• Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chimica degli elementi (2a edizione). Butterworth-Heinemann. pagg. 1230-1242. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Krishnamurthy, Nagaiyar e Gupta, Chiranjib Kumar (2004). Metallurgia estrattiva di terre rare. CRC Press. ISBN 0-415-33340-7.
• Wells, A. F. (1984). Chimica Inorganica Strutturale (5 ° ed.). Pubblicazione di Oxford Science. ISBN 978-0-19-855370-0.