Proprietà ed elementi dei lantanidi

I lantanidi o gli elementi del blocco F sono un insieme di elementi della tavola periodica. Mentre c'è qualche disputa su quali elementi includere nel gruppo, i lantanidi generalmente includono i seguenti 15 elementi:

• Lantanio (La)
• Cerio (ce)
• Praseodimio (Pr)
• Neodimio (Nd)
• Promethium (Pm)
• Samarium (Sm)
• Europium (Eu)
• Gadolinio (Do)
• Terbio (Tb)
• Disprosio (Dy)
• Olmio (Ho)
• Erbio (Er)
• Thulium (Tm)
• Itterbio (Yb)
• Lutetium (Lu)

Ecco uno sguardo alla loro posizione e proprietà comuni:

Key Takeaways: Lantanide

• I lantanidi sono un gruppo di 15 elementi chimici, con numeri atomici da 57 a 71.
• Tutti questi elementi hanno un elettrone di valenza nella shell 5d.
• Gli elementi condividono proprietà in comune con il primo elemento nel gruppo - lantanio.
• I lantanidi sono metalli reattivi di colore argento.
• Lo stato di ossidazione più stabile per gli atomi di lantanide è +3, ma sono comuni anche gli stati di ossidazione +2 e +4.
• Sebbene i lantanidi siano talvolta chiamati terre rare, gli elementi non sono particolarmente rari. Tuttavia, sono difficili da separare l'uno dall'altro.

Gli elementi del blocco D.

I lantanidi si trovano nel blocco 5d della tavola periodica. I primi 5d l'elemento di transizione è il lantanio o il lutezio, a seconda di come si interpretano le tendenze periodiche degli elementi. A volte solo i lantanidi, e non gli attinidi, sono classificati come terre rare. I lantanidi non sono così rari come si pensava una volta; anche le rare terre rare (ad esempio, europio, lutezio) sono più comuni dei metalli del gruppo del platino. Molti dei lantanidi si formano durante la fissione dell'uranio e del plutonio.

Usi di lantanide

I lantanidi hanno molti usi scientifici e industriali. I loro composti sono usati come catalizzatori nella produzione di petrolio e prodotti sintetici. I lantanidi sono utilizzati in lampade, laser, magneti, fosfori, proiettori cinematografici e schermi per intensificare i raggi X. Una lega piroforica mista di terre rare chiamata Mischmetall (50% Ce, 25% La, 25% altri lantanidi leggeri) o misch metal viene combinata con il ferro per creare selci per accendisigari. L'aggiunta di <1% Mischmetall or lanthanide silicides improves the strength and workability of low alloy steels.

Proprietà comuni dei lantanidi

I lantanidi condividono le seguenti proprietà comuni:

• Metalli bianco-argentei che si appannano se esposti all'aria, formando i loro ossidi.
• Metalli relativamente morbidi. La durezza aumenta leggermente con un numero atomico più elevato.
• Spostandosi da sinistra a destra attraverso il periodo (aumentando il numero atomico), il raggio di ogni lantanide 3⁺ ione costantemente diminuisce. Questa è definita "contrazione dei lantanidi".
• Elevati punti di fusione e punti di ebollizione.
• Molto reattivo.
• Reagire con acqua per liberare idrogeno (H₂), lentamente a freddo / rapidamente al riscaldamento. I lantanidi si legano comunemente all'acqua.
• Reagire con H⁺ (diluire l'acido) per rilasciare H₂ (rapidamente a temperatura ambiente).
• Reagire in una reazione esotermica con H₂.
• Brucia facilmente in aria.
• Sono forti agenti riducenti.
• I loro composti sono generalmente ionici.
• A temperature elevate, molte terre rare si accendono e bruciano vigorosamente.
• La maggior parte dei composti delle terre rare sono fortemente paramagnetici.
• Molti composti delle terre rare fluiscono fortemente sotto la luce ultravioletta.
• Gli ioni lantanide tendono ad essere di colore pallido, risultanti da debole, stretto, proibito f X f transizioni ottiche.
• I momenti magnetici del lantanide e degli ioni ferro si contrappongono.
• I lantanidi reagiscono prontamente con la maggior parte dei non metalli e formano binari al riscaldamento con la maggior parte dei non metalli.
• Il numero di coordinazioni dei lantanidi è elevato (maggiore di 6; di solito 8 o 9 o alto come 12).

Lantanide contro Lanthanoid

Perché il -ide il suffisso è usato per indicare gli ioni negativi in ​​chimica, l'IUPAC raccomanda ai membri di questo gruppo di elementi di essere chiamati lantanoidi. Il -oid il suffisso è in linea con i nomi di un altro gruppo di elementi: i metalloidi. Esiste un precedente per un cambio di nome, dato che un nome ancora precedente per gli elementi era "lanthanon". Tuttavia, quasi tutti gli scienziati e gli articoli sottoposti a peer review fanno ancora riferimento al gruppo di elementi come i lantanidi.

fonti

• David A. Atwood, ed. (19 febbraio 2013). The Rare Earth Elements: Fundamentals and Applications (EBook). John Wiley & Sons. ISBN 9781118632635.
• 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.
• Holden, Norman E .; Coplen, Tyler (2004). "La tavola periodica degli elementi". Chemistry International. IUPAC. 26 (1): 8. doi: 10.1515 / ci.2004.26.1.8
• Krishnamurthy, Nagaiyar e Gupta, Chiranjib Kumar (2004). Metallurgia estrattiva di terre rare. CRC Press. ISBN 0-415-33340-7
• McGill, Ian (2005) "Rare Earth Elements" in Enciclopedia di Ullmann della chimica industriale. Wiley-VCH, Weinheim. DOI: 10.1002 / 14356007.a22_607