Знаете ли вы металлы, называемые «редкоземельными»? Лантаниды — это металлы, присутствующие повсюду, видимые в нескольких цветах и помогающие облегчить жизнь. Они были предметом исследований на протяжении десятилетий, и их главная особенность заключается в том, что они расположены в самом низу таблицы Менделеева. Ниже вы узнаете, что это такое, их основные характеристики и исключительные свойства.
Что такое Лантаниды?
Лантаниды — химические элементы таблицы Менделеева, составляющие шестой период . Их называют редкоземельными элементами, потому что они встречаются в виде оксидов и входят в состав внутренних переходных элементов. Он получил свое название от одного из составляющих его элементов, лантана, и включает 15 соединений с атомными номерами от 57 до 71.
Членами этой группы являются элементы: лантан (La), церий (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), прометий (Pm), самарий (Sm), европий (Eu), гадолиний (Gd), тербий. . (Tb), диспрозий (Dy), гольмий (Ho), эрбий (Er), тулий (Tm), иттербий (Yb), лютеций (Lu), скандий (Sc) и иттрий (Y). Все они имеют электроны на f-орбиталях 4-оболочки , и именно эта особенность определяет их как редкоземельные.
Элементы группы лантаноидов
- Лантан (The)
- Церий (Ce)
- Неодим (Nd)
- Прометий (Pm)
- Празеодим (Pr)
- Европий (ЕС)
- Гадолиний (Gd)
- Самарий (См)
- Диспрозий (Dy)
- Эрбий (Эр)
- Гольмий (Хо)
- Тербий (Тб)
- Иттербий (Yb)
- Лютеций (Lu)
- Тулио (Тм)
Характеристики редких земель
Прежде всего, важно отметить, что это очень похожие друг на друга элементы из-за образуемых ими связей и потому, что они имеют степень окисления +3. Кроме того, они широко распространены в земной коре, одним из примеров является монацит. Другие основные моменты:
- Они расположены внизу таблицы Менделеева вместе с актинидами. Они охватывают шестой период периодической системы.
- Большинство из них имеют химическую структуру лантана, который менее химически активен и принадлежит к энергетическому уровню f.
- По мере увеличения атомного номера его радиус уменьшается . Хотя это не большие изменения, они накапливаются, придавая элементам группы d одинаковые радиусы. Это называется лантанидным сокращением.
- Земля называется она потому, что в древности так называли оксиды из-за их нерастворимой природы, аморфного вида и потому, что они не меняли своего физического состояния при нагревании.
- Термин «редкие» обусловлен низкой концентрацией в материалах, из которых они были очищены.
- Они не являются очень токсичными элементами , поэтому случайное попадание в организм не приводит к фатальным последствиям для организма.
С другой стороны, важно отметить, что в природе они встречаются не в свободном состоянии, а в виде таких элементов, как алланит, лопарит, паризит и других. Все они имеют металлический и блестящий вид .
Свойства и использование лантаноидов
Одним из аспектов, привлекающих наибольшее внимание, являются физические и химические характеристики лантаноидов . К ним относятся люминесцентные и магнитные эффекты, возникающие в результате присутствия электронов с 4f-орбитали. Именно поэтому их используют в технологическом оборудовании. Из его поведения можно выделить следующие аспекты:
- Они обладают магнитным эффектом . Лантаниды от церия (Ce) до тулия (Tm) обладают сильным магнетизмом, поскольку имеют неспаренные электроны на 4f-орбиталях. Поэтому в сочетании с другими металлами они образуют магнитные соединения, используемые в жестких дисках, турбинах и двигателях.
- Свойство люминесценции . Эти элементы образуют с органическими молекулами соединения, обладающие люминесцентным эффектом, называемые координационными комплексами. Его используют для получения магнитно-резонансных изображений в медицине и различных исследованиях организма человека.
- Благодаря своей электронной активности редкоземельные элементы используются из-за их ядерных свойств . Примером этого являются европий и диспрозий, используемые в цилиндрах управления реактором, а также изотопы иттрия для лечения рака.
- Что касается использования и эксплуатации лантаноидов, они представляют собой важный баланс в экологической, технологической, политической и экономической областях. Его добыча дорогая, а запасы находятся в ведении определенных стран , что затрудняет их бесплатное использование.
Таким образом, лантаноиды — это химические элементы , находящиеся в нижней части таблицы Менделеева, которые также называются редкоземельными элементами. Они имеют огромное значение для человечества, поскольку их добыча позволяет изготавливать медицинское, промышленное и технологическое оборудование, значительно облегчающее жизнь.