Lanthanide

Terminologie

Le " insignifiant du nom ; " des terres rares ; est parfois employé pour décrire tous les lanthanides ainsi que le scandium et le yttrium . Le " de limite ; earths" rare ; résulte des minerais dans lesquels ils ont été isolés, qui étaient oxyde-type rare minerais. L'utilisation de ce nom est désapprouvée par IUPAC , car ils ne sont ni rares dans l'abondance ni le " ; earths" ; (une limite désuète pour oxydes fortement fondamentaux insolubles dans l'eau des métaux électropositifs incapables de l'fusion dans le métal using la technologie en retard de XVIIIème siècle). Ces éléments sont en fait assez abondants en nature, bien que rare par rapport au " ; common" ; les terres telles que la chaux ou la magnésie. Le cérium est le 26ème élément le plus abondant dans la croûte terrestre, le néodyme est plus abondant que l'or et même le thulium (le moindre lanthanide naturel commun) est plus abondant qu'iode. En dépit de leur abondance, même le " de limite technique ; lanthanide" ; reflète un sens de caractère fuyant de la part de ces éléments, pendant qu'il vient du λανθανειν grec (lanthanein de ), " ; pour se trouver hidden." ;

Le IUPAC recommande actuellement le lanthanoid nommé plutôt que le lanthanide, comme " de suffixe ; - ide" ; indique généralement les ions négatifs tandis que le " de suffixe ; - oid" ; indique la similitude à un des membres de la famille contenante des éléments. Dans la littérature plus ancienne, le " nommé ; lanthanon" ; était employé souvent. Il y a des arrangements alternatifs de la table périodique qui excluent le lanthane ou le lutécium d'apparaître ainsi que les autres lanthanides.

Chimie

Lanthanides sont chimiquement semblable entre eux. La comparaison utile peut également être faite avec des actinides , où la coquille 5f est partiellement remplie. Les lanthanides sont typiquement placés au-dessous du corps principal de la table périodique de la façon d'une apostille. La version de grande largeur de de la table périodique montre la position des lanthanides plus clair.

Les rayons ioniques des lanthanides diminuent par le &mdash de période ; la soi-disant contraction de lanthanide de . Excepté le cérium (III et IV) et europium (III et II), les lanthanides se produisent en tant que cations trivalents en nature. Par conséquent, leurs comportements géochimiques sont une fonction régulière du rayon ionique et, en conséquence, nombre atomique. Cette propriété a comme conséquence les variations des abondances de lanthanides qui tracent les matériaux normaux par des processus physiques et chimiques. En outre, deux des lanthanides ont les isotopes radioactifs avec de longues demi vies (¹⁴⁷Sm et ¹⁷⁶Lu) des minerais et des roches de cette date de la terre, de la lune et des météorites. La contraction de lanthanide est responsable du grand clivage géochimique au lequel coupe les lanthanides en lumière et minerais enrichis parlanthanide, ce dernier étant presque inévitablement associé et dominé par le yttrium. Ce clivage est reflété dans premier " le deux ; earths" rare ; cela ont été découverts : yttria (1794) et ceria (1803). Le clivage est conduit par la diminution du nombre de coordination pendant que le rayon ionique se rétrécit, et est nettement illustré par les deux minerais de phosphate, monazite (monocliniques) et xenotime anhydres (tétragonaux). Le clivage géochimique a mis plus des lanthanides légers dans la croûte terrestre, mais plus des heavies dans le manteau terrestre. Le résultat est que bien que de grandes masses minérales riches soient trouvées qui sont enrichies dans les lanthanides légers, également les grandes masses minérales pour les heavies sont peu. Les lanthanides se conforment à la règle d'Oddo-Harkins de , qui déclare que les éléments impairs sont moins abondants que leurs voisins pairs.

La plupart des lanthanides sont employés couramment dans des lasers . Ces éléments guident le rayonnement électromagnétique UV et infrarouge et sont utilisés généralement dans la production des objectifs de sunglass.

En raison de leurs configurations électroniques spécifiques, atomes de lanthanide tendre à perdre trois électrons, habituellement le ² 5d¹ et 6s, pour atteindre leur état d'oxydation plus stable en tant qu'ions trivalents.

Les trications de lanthanide, comportent une configuration électronique de noyau de Xe avec l'addition des électrons de n 4f, avec n variant de 0 La (III) à 14 Lu (III). Cette secondaire-coquille 4fⁿ se trouve à l'intérieur de l'ion, protégé par le ² 5s et les secondaire-coquilles fermées par 5p⁶. Ainsi, des trications de lanthanide désigné parfois sous le nom « des gaz nobles chargés triples-positif ».

La nature contractée des orbitales 4f, ajoutée à leur petit chevauchement avec les orbitales d'atome de ligand, attache un caractère principalement ionique aux liens d'atome de lanthanide-ligand dans les complexes. Ainsi, les interactions principalement électrostatiques entre le trication de lanthanide et les atomes des ligands ont comme conséquence des arrangements géométriques irréguliers et une poignée de nombres élevés de coordination. En effet, cette caractéristique clôturée par chargée triple-positif de densité d'électrons de gaz inerte de la coquille est la base du modèle d'étincelle de lanthanide, utilisée dans la chimie informatique des complexes de lanthanide.

Plusieurs propriétés, telles que des énergies d'ionisation, les propriétés optiques, les moments magnétiques et les géométries des complexes, etc., servir de preuve que les orbitales 4f en effet sont complètement protégées des effets de ligand.

Propriétés

Tous les lanthanides ressemblent étroitement au lanthane . Ils sont les métaux trivalents du électropositif du . Ils sont brillants et argenté-blancs, et ternissure facilement une fois exposés à l'air. Beaucoup font l'acier. Ils réagissent violemment avec la plupart des non-métaux. Ils sont leurs de dureté augmentations relativement douces mais avec leur nombre atomique. Brûlure de Lanthanides en air. Ils ont les points de fusion élevée et de d'ébullition.

Mnémonique

Pour se rappeler l'ordre des éléments de lanthanide, des expressions mnémoniques du divers ont été employées. C'est le plus commun :

L d'ickels du N d'ut du P d'an't du C d'adies de P de roperly dans des sort-machines du S . D de ries du T du G IRL du E très aily, owever du H , L ook d'OU du Y d'ime du T du E très de .

Voir également

Actinide
Nombre de groupe de des lanthanides et des actinides
Élément de terres rares

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