Kennen Sie die Metalle, die „Seltene Erden“ genannt werden? Lanthanoide sind überall vorkommende Metalle, die in verschiedenen Farben sichtbar sind und das Leben erleichtern. Sie sind seit Jahrzehnten Gegenstand der Forschung und ihr Hauptmerkmal ist, dass sie am Ende des Periodensystems stehen. Nachfolgend erfahren Sie, was sie sind, welche Hauptmerkmale sie haben und welche außergewöhnlichen Eigenschaften sie haben.
Was sind Lanthanide?
Lanthanoide sind chemische Elemente im Periodensystem, aus denen die 6. Periode besteht . Sie werden als Seltenerdelemente bezeichnet, da sie in Form von Oxiden vorkommen und zu den inneren Übergangselementen gehören. Es hat seinen Namen von einem seiner Bestandteile, Lanthan, und umfasst 15 Verbindungen mit Ordnungszahlen zwischen 57 und 71.
Die Mitglieder dieser Gruppe sind die Elemente: Lanthan (La), Cer (Ce), Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium . (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb), Lutetium (Lu), Scandium (Sc) und Yttrium (Y). Sie alle verfügen über Elektronen in den f-Orbitalen der 4. Schale und genau diese Besonderheit macht sie zu den Seltenen Erden.
Elemente, die zur Lanthanoidgruppe gehören
- Lanthan (das)
- Cer (Ce)
- Neodym (Nd)
- Promethium (Pm)
- Praseodym (Pr)
- Europium (EU)
- Gadolinium (Gt)
- Samarium (Sm)
- Dysprosium (Dy)
- Erbium (Er)
- Holmium (Ho)
- Terbium (Tb)
- Ytterbium (Yb)
- Lutetium (Lu)
- Tulio (Tm)
Eigenschaften seltener Erden
Zunächst ist es wichtig darauf hinzuweisen, dass es sich aufgrund der von ihnen gebildeten Bindungen und der Oxidationsstufe +3 um sehr ähnliche Elemente handelt . Darüber hinaus kommen sie in der Erdkruste reichlich vor, Monazit ist ein Beispiel. Weitere Highlights sind:
- Sie stehen am Ende des Periodensystems bei den Aktiniden. Sie decken Periode 6 des Periodensystems ab.
- Die meisten haben die chemische Struktur von Lanthan, das chemisch weniger reaktiv ist und zum f-Energieniveau gehört.
- Mit zunehmender Ordnungszahl nimmt sein Radius ab . Obwohl dies keine großen Variationen sind, häufen sie sich an und verleihen den Elementen in Gruppe d ähnliche Radien. Dies wird als Lanthanoidenkontraktion bezeichnet.
- Es wird Erde genannt, weil in der Antike Oxide so genannt wurden , wegen ihrer unlöslichen Natur, ihrem amorphen Aussehen und weil sie ihren physikalischen Zustand durch Hitze nicht veränderten.
- Die Bezeichnung „selten“ ist auf die geringe Konzentration in den Materialien zurückzuführen, aus denen sie gereinigt wurden.
- Da es sich nicht um sehr giftige Elemente handelt , hat eine versehentliche Einnahme keine tödlichen Folgen für den Körper.
Andererseits ist es wichtig zu erwähnen, dass sie in der Natur nicht in freiem Zustand vorkommen, sondern in Form von Elementen wie Allanit, Loparit, Parisit und anderen. Sie alle haben ein metallisches und glänzendes Aussehen .
Eigenschaften und Verwendung von Lanthaniden
Einer der Aspekte, die am meisten Aufmerksamkeit erregen, sind die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Lanthaniden . Dazu gehören Lumineszenz- und Magneteffekte, die aus der Anwesenheit von Elektronen aus dem 4f-Orbital resultieren. Aus diesem Grund werden sie in technischen Geräten eingesetzt. Anhand seines Verhaltens lassen sich folgende Aspekte hervorheben:
- Sie haben eine magnetische Wirkung . Lanthaniden von Cer (Ce) bis Thulium (Tm) haben einen starken Magnetismus, weil sie ungepaarte Elektronen in 4f-Orbitalen haben. In Kombination mit anderen Metallen bilden sie daher magnetische Verbindungen, die in Festplatten, Turbinen und Motoren verwendet werden.
- Die Lumineszenzeigenschaft . Diese Elemente bilden mit organischen Molekülen Verbindungen mit leuchtender Wirkung, sogenannte Koordinationskomplexe. Es wird verwendet, um Magnetresonanzbilder in der Medizin und bei verschiedenen Untersuchungen des menschlichen Körpers zu erhalten.
- Aufgrund ihrer elektronischen Aktivität werden Seltenerdelemente wegen ihrer nuklearen Eigenschaften genutzt . Ein Beispiel hierfür sind Europium und Dysprosium, die in Reaktorkontrollzylindern verwendet werden, sowie Yttriumisotope zur Krebsbehandlung.
- Was die Nutzung und Nutzung von Lanthaniden angeht, stellen sie einen wichtigen Ausgleich im ökologischen, technologischen, politischen und wirtschaftlichen Bereich dar. Seine Gewinnung ist teuer und die Reserven werden von bestimmten Ländern verwaltet , was ihre freie Nutzung erschwert.
Zusammenfassend sind Lanthanoide chemische Elemente, die am Ende des Periodensystems stehen und auch seltene Erden genannt werden. Sie sind für die Menschheit von großer Bedeutung, da ihre Gewinnung die Herstellung medizinischer, industrieller und technologischer Geräte ermöglicht, die das Leben erheblich erleichtern.