Lanthanides

Le lanthanide (selon la terminologie IUPAC) (pr??c??demment lanthanide) s??rie comprend les 15 ??l??ments ayant un num??ro atomique de 57 ?? 71, de lanthane ?? lut??tium . Tous les lanthanides sont f ??l??ments-blocs, correspondant au remplissage de l'enveloppe ??lectronique ?? 4F, ?? l'exception de lut??tium qui est un D-Block lanthanides. La s??rie des lanthanides (Ln) est nomm?? d'apr??s le lanthane.

Terminologie

Le nom trivial " terres rares ??est parfois utilis?? pour d??crire tous les lanthanides avec le scandium et l'yttrium . Le terme "terres rares" r??sulte des min??raux dont ils ont ??t?? isol??s, qui ??taient rares min??raux de type oxyde. L'utilisation de ce nom est obsol??te par IUPAC, car ils ne sont ni rares ni en abondance "terres" (un terme obsol??te pour fortement basique insoluble dans l'eau oxydes de m??taux ??lectropositifs incapables d'??tre fondus dans le m??tal en utilisant la technologie la fin du 18??me si??cle). Ces ??l??ments sont en effet assez abondants dans la nature, bien que rare par rapport aux terres "communs" tels que la chaux ou de la magn??sie. Le c??rium est l'??l??ment le plus abondant dans la cro??te 26 de la Terre, le n??odyme est plus abondant que l'or et m??me le thulium (les lanthanides naturels les moins courantes) est plus abondante que l'iode. En d??pit de leur abondance, m??me le terme technique ??lanthanides?? refl??te un sentiment de fugacit?? de la part de ces ??l??ments, comme il vient de l'λανθανειν grec (lanthanein), ??se tenir cach??."

IUPAC recommande actuellement le nom lanthanide plut??t que lanthanide, comme le suffixe "-ide?? indique g??n??ralement n??gatives ions tandis que le suffixe ??-oid" indique similitude avec l'un des membres de la famille contenant des ??l??ments. Dans la litt??rature ancienne, le nom ??lanthanides?? a souvent ??t?? utilis??. Il existe d'autres arrangements du tableau p??riodique excluant le lanthane ou le lut??tium d'appara??tre avec les autres lanthanides.

Chimie

Lanthanides sont chimiquement similaires entre elles. Comparaison utile peut ??galement ??tre fait avec les actinides , o?? la coque de 5f est partiellement rempli. Les lanthanides sont g??n??ralement plac??es au-dessous du corps principal de la classification p??riodique des ??l??ments ?? la mani??re d'une note. Le version pleine largeur de la table p??riodique montre la position des lanthanides plus clairement.

Le rayons ioniques des lanthanides diminuer pendant la p??riode - que l'on appelle la contraction des lanthanides. Sauf pour le c??rium (III et IV) et l'europium (III et II), les lanthanides trivalents comme cations se produisent dans la nature. En cons??quence, leurs comportements g??ochimiques sont une fonction r??guli??re de rayon ionique et, par cons??quent, le nombre atomique. Cette propri??t?? se traduit par des variations dans les abondances des lanthanides qui retracent mat??riaux naturels par des processus physiques et chimiques. En outre, deux des lanthanides ont isotopes radioactifs ?? longue demi-vie ⁽¹⁴⁷ Sm et ¹⁷⁶ Lu) que les min??raux et les roches de la date de la Terre, la Lune et m??t??orites. La contraction des lanthanides est responsable de la grande fracture g??ochimique qui divise les lanthanides dans la lumi??re et de min??raux lourds lanthanides enrichis, ce dernier ??tant presque in??vitablement associ?? et domin?? par l'yttrium. Cette division se refl??te dans les deux premiers "terres rares" qui ont ??t?? d??couverts: l'oxyde d'yttrium (1794) et d'oxyde de c??rium (1803). La fracture est entra??n?? par la diminution du nombre de coordination que le rayon ionique se r??tr??cit, et est illustr?? de fa??on spectaculaire par les deux min??raux de phosphate anhydre, monazite (monoclinique) et x??notime (t??tragonale). La fracture g??ochimique a mis plusieurs des lanthanides l??gers dans la cro??te terrestre, mais plus des lourds dans le manteau de la Terre. Le r??sultat est que, bien que les grands gisements riches sont trouv??s qui sont enrichies en les lanthanides l??gers, de mani??re correspondante grands gisements pour les produits lourds sont peu nombreux. Les lanthanides ob??issent ?? la Oddo r??gle-Harkins, qui stipule que les ??l??ments impaires sont moins abondants que leurs voisins paires.

La plupart des lanthanides sont largement utilis??s dans les lasers . Ces ??l??ments font d??vier UV et infrarouge et le rayonnement ??lectromagn??tique sont couramment utilis??s dans la production de lentilles de lunettes de soleil.

En raison de leurs configurations ??lectroniques sp??cifiques, les atomes de lanthanides ont tendance ?? perdre des ??lectrons, g??n??ralement trois 5d et 6s ^{1 2,} pour atteindre leur ??tat d'oxydation le plus stable que les ions trivalents.

Les trications de lanthanides, disposent d'une configuration ??lectronique Xe noyau avec l'addition de n ??lectrons 4f, avec n variant de 0 [pour La (III)] ?? 14 [Lu (III)]. Cette sous-couche 4f ⁿ se trouve ?? l'int??rieur du ions, blind?? par les 5s ² 5p et ^six ferm??s sous-coquilles. Ainsi, trications de lanthanides sont parfois appel??s ??gaz nobles charg??s triple positive".

La nature contract?? des orbitales 4f, coupl?? avec leur petit chevauchement avec les orbitales atomiques de ligands, attache un caract??re essentiellement ionique aux obligations atomiques lanthanides-ligand dans les complexes. Ainsi, les interactions ??lectrostatiques entre le principalement trication de lanthanide et les atomes des ligands se traduisent par des arrangements g??om??triques irr??guli??res et une poign??e de grands nombres de coordination. En effet, cette triple-charg??e positivement enveloppe ferm??e gaz inerte caract??ristique de la densit?? ??lectronique est le fondement de la Mod??le d'??tincelle lanthanide, utilis?? dans la chimie computationnelle de complexes de lanthanides.

Plusieurs propri??t??s, telles que les ??nergies d'ionisation, propri??t??s optiques, les moments magn??tiques et des g??om??tries de complexes, etc, sont la preuve que les orbitales 4f sont en effet enti??rement prot??g??s contre les effets de ligands.

Lanthanides qui entrent dans le corps humain en raison de l'exposition ?? divers proc??d??s industriels peuvent affecter les processus m??taboliques. Ions trivalents de lanthanides, en particulier La ³⁺ et Gd ^3+, peuvent interf??rer avec les canaux calciques dans les cellules humaines et animales. Lanthanides peut ??galement modifier ou m??me inhiber l'action de diff??rentes enzymes. ions lanthanides trouv??s dans les neurones peuvent r??glementer Transmission synaptique, ainsi que bloquer certains r??cepteurs (par exemple, les r??cepteurs du glutamate).

Propri??t??s

Tous les lanthanides ressemblent lanthane . Ils sont ??lectropositifs trivalents de m??taux. Ils sont brillants et blanc argent??, et ternissent facilement lorsqu'il est expos?? ?? l'air. Beaucoup font acier. Ils r??agissent violemment avec la plupart des non-m??taux. Ils sont relativement doux mais leur duret?? augmente avec leur num??ro atomique. Lanthanides br??ler dans l'air. Ils ont fusion et ??lev??s des points d'??bullition .

Mn??motechnique

Pour se souvenir de la s??quence des ??l??ments lanthanides, divers phrases mn??motechniques ont ??t?? utilis??s. Ce est le plus commun:

L esdames C An't P ut N ickels P roperly en S, lot-machines. E tr??s G irl T Ries D aily, C ependant, E T ime tr??s Y ou L ook.