Séria lantanoidov alebo lantanoidov je skupina prechodných kovov umiestnené v periodickej tabuľke v prvom riadku (perióde) pod hlavným telom tabuľky. Lanthanidy sa bežne označujú ako prvky vzácnych zemín (REE), hoci mnoho ľudí zoskupuje tiež škandium a ytrium spolu pod touto značkou. Preto je menej mätúce nazývať lanthanidy podmnožinou kovy vzácnych zemín.
The Lanthanides
Tu je zoznam 15 prvkov, ktorými sú lantanoidy, ktoré sú vedené atómovým číslom 57 (lantán alebo Ln) a 71 (lutécium alebo Lu):
- lantánu: symbol Ln, atómové číslo 57
- minerál: symbol Ce, atómové číslo 58
- prazeodým: symbol Pr, atómové číslo 59
- neodým: symbol Nd, atómové číslo 60
- prométium: symbol Pm, atómové číslo 61
- samárium: symbol Sm, atómové číslo 62
- kovový prvok: symbol Eu, atómové číslo 63
- kovový prvok: symbol Gd, atómové číslo 64
- terbium: symbol Tb, atómové číslo 65
- kovový prvok: symbol Dy, atómové číslo 66
- holmium: symbol Ho, atómové číslo 67
- kovový prvok: symbol Er, atómové číslo 68
- túlium: symbol Tm, atómové číslo 69
- yterbium: symbol Yb, atómové číslo 70
- lutécium: symbol Lu, atómové číslo 71
Všimnite si, že za prvky sa niekedy považujú lanthanidy nasledujúce lantánu na periodickej tabuľke, čo z neho robí skupinu 14 prvkov. Niektoré referencie tiež vylučujú luténium zo skupiny, pretože má jediný valenčný elektrón v 5d škrupine.
Vlastnosti lanthanidov
Pretože všetky lantanoidy sú prechodné kovy, majú tieto prvky spoločné vlastnosti. V čistej forme sú svetlé, kovové a strieborné. Najbežnejším oxidačným stavom pre väčšinu týchto prvkov je +3, aj keď +2 a +4 sú tiež všeobecne stabilné. Pretože môžu mať rôzne oxidačné stavy, majú tendenciu tvoriť pestrofarebné komplexy.
Lanthanidy sú reaktívne - ľahko tvoria iónové zlúčeniny s inými prvkami. Napríklad lantán, cér, prazeodým, neodým a europium reagujú s kyslíkom a po krátkom vystavení vzduchu vytvárajú oxidové povlaky alebo nátery. Čisté lantanoidy sa kvôli svojej reaktivite skladujú v inertnej atmosfére, ako je argón, alebo sa uchovávajú pod minerálnym olejom.
Na rozdiel od iných väčšiny ostatných prechodných kovov majú lantanidy tendenciu byť mäkké, niekedy až do bodu, keď sa dajú rezať nožom. Žiadny z prvkov sa navyše nevyskytuje voľne v prírode. Pri pohybe cez periodickú tabuľku sa polomer 3+ iónu každého nasledujúceho prvku zmenšuje; tento jav sa nazýva kontrakcia lantanoidov.
S výnimkou lutória sú všetky lantanidové prvky f-blokové prvky, čo sa týka plnenia elektrónovej škrupiny 4f. Aj keď lutetium je prvkom d-bloku, zvyčajne sa považuje za lanthanid, pretože s ostatnými prvkami v skupine má toľko chemických vlastností.
Prekvapivo, aj keď sa tieto prvky nazývajú prvkami vzácnych zemín, nie sú v prírode zvlášť vzácne. Je však ťažké a časovo náročné izolovať ich od seba od rúd, čo zvyšuje ich hodnotu.
Nakoniec sa lantanoidy oceňujú za použitie v elektronike, najmä v televíznych a monitorových displejoch. Používajú sa tiež v zapaľovačoch, laseroch a supravodičoch a na farbenie skla, výrobu fosforeskujúcich materiálov a dokonca aj kontrolu jadrových reakcií.
Poznámka o notácii
Chemický symbol Ln sa môže používať na označenie akéhokoľvek lantanidu vo všeobecnosti, nie konkrétne prvku lantánu. To môže byť mätúce, najmä v situáciách, keď sa lanthan sám nepovažuje za člena skupiny!