“Nadir topraklar” olarak adlandırılan metalleri biliyor musunuz? Lantanitler her yerde bulunan, çeşitli renklerde görülebilen ve hayatı kolaylaştırmaya yardımcı olan metallerdir. Onlarca yıldır araştırma konusu olmuşlardır ve temel özellikleri periyodik tablonun en altında yer almalarıdır. Aşağıda bunların ne olduğunu, ana özelliklerini ve olağanüstü özelliklerini öğrenin.
Lantanitler nedir?
Lantanitler periyodik tablodaki 6. periyodu oluşturan kimyasal elementlerdir . Nadir toprak elementleri olarak adlandırılırlar çünkü oksit formunda bulunurlar ve iç geçiş elementlerinin bir parçasıdırlar. Adını kendisini oluşturan elementlerden biri olan lantandan alır ve atom numaraları 57’den 71’e kadar değişen 15 bileşik içerir.
Bu grubun üyeleri elementlerdir: lantan (La), seryum (Ce), praseodimyum (Pr), neodimyum (Nd), prometyum (Pm), samaryum (Sm), europium (Eu), gadolinyum (Gd), terbiyum . (Tb), disprosyum (Dy), holmiyum (Ho), erbiyum (Er), tülyum (Tm), iterbiyum (Yb), lutesyum (Lu), skandiyum (Sc) ve itriyum (Y). Hepsinin 4 kabuğunun f yörüngelerinde elektronları vardır ve onları nadir topraklar olarak tanımlayan da tam olarak bu özelliktir.
Lantanit grubuna ait elementler
- Lantan (The)
- Seryum (Ce)
- Neodimyum (Nd)
- Prometyum (Pm)
- Praseodimyum (Pr)
- Evropyum (AB)
- Gadolinyum (Gd)
- Samaryum (Sm)
- Disprosyum (Dy)
- Erbiyum (Er)
- Holmiyum (Ho)
- Terbiyum (Tb)
- İterbiyum (Yb)
- Lutesyum (Lu)
- Tulio (Tm)
Nadir toprakların özellikleri
Öncelikle, oluşturdukları bağlar ve +3 oksidasyon durumuna sahip olmaları nedeniyle bunların birbirine çok benzer elementler olduğunu belirtmek önemlidir. Ayrıca yerkabuğunda bol miktarda bulunurlar; monazit buna bir örnektir. Diğer öne çıkanlar şunlardır:
- Periyodik tablonun alt kısmında aktinitlerle birlikte bulunurlar . Periyodik sistemin 6. periyodunu kapsarlar.
- Çoğu, kimyasal olarak daha az reaktif olan ve f enerji seviyesine ait olan lantanın kimyasal yapısını paylaşır.
- Atom numarası arttıkça yarıçapı azalır . Bunlar büyük farklılıklar olmasa da, birikerek d grubundaki elementlere benzer yarıçaplar verirler. Buna lantanit kasılması denir.
- Antik çağda oksitlere, çözünmez olmaları, şekilsiz görünümleri ve ısıyla fiziksel hallerini değiştirmemeleri nedeniyle bu adı vermelerinden dolayı toprak denilmiştir .
- “Nadir” terimi, saflaştırıldıkları malzemelerdeki düşük konsantrasyondan kaynaklanmaktadır.
- Çok toksik elementler değillerdir , dolayısıyla kazara yutulmaları vücut için ölümcül sonuçlara yol açmaz.
Öte yandan, bunların doğada serbest halde bulunmadığını, diğerlerinin yanı sıra allanit, loparit, parisit gibi elementler biçiminde bulunduğunu da belirtmek önemlidir. Hepsi metalik ve parlak bir görünüme sahiptir .
Lantanitlerin özellikleri ve kullanımları
Lantanitlerin en çok dikkat çeken yönlerinden biri fiziksel ve kimyasal özellikleridir . Bunlar, 4f yörüngesindeki elektronların varlığından kaynaklanan ışıldayan ve manyetik etkileri içerir. Bu nedenle teknolojik ekipmanlarda kullanılırlar. Davranışlarından aşağıdaki hususlar vurgulanabilir:
- Manyetik bir etkiye sahiptirler . Seryumdan (Ce) tülyuma (Tm) kadar olan lantanitler güçlü manyetizmaya sahiptir çünkü 4f yörüngelerinde eşleşmemiş elektronlara sahiptirler. Bu nedenle diğer metallerle birleştiklerinde sabit disklerde, türbinlerde ve motorlarda kullanılan manyetik bileşikler üretirler.
- Lüminesans özelliği . Bu elementler, koordinasyon kompleksleri adı verilen, ışıldayan bir etkiye sahip organik moleküllerle bileşikler oluşturur. Tıpta ve insan vücuduna ilişkin çeşitli çalışmalarda manyetik rezonans görüntüleri elde etmek için kullanılır.
- Elektronik aktivitelerinden dolayı nadir toprak elementleri nükleer özellikleri için kullanılır . Bunun bir örneği, reaktör kontrol silindirlerinde kullanılan öropyum ve disprosyumun yanı sıra kanser tedavilerinde itriyum izotoplarıdır.
- Lantanitlerin kullanımı ve işletilmesiyle ilgili olarak çevresel, teknolojik, politik ve ekonomik alanlarda önemli bir dengeyi temsil etmektedirler. Çıkarılması pahalıdır ve rezervler belirli ülkeler tarafından yönetilmektedir , bu da bunların serbest kullanımını zorlaştırmaktadır.
Özetle lantanitler periyodik tablonun en altında bulunan ve nadir toprak elementleri olarak da adlandırılan kimyasal elementlerdir . Çıkarılmaları yaşamı büyük ölçüde kolaylaştıran tıbbi, endüstriyel ve teknolojik ekipmanların üretimine olanak sağladığından insanlık için büyük önem taşıyorlar.