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Lanthanides Propriétés et éléments

Lanthanides Propriétés et éléments


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Les lanthanides ou les éléments du bloc F sont un ensemble d’éléments du tableau périodique. Bien qu'il y ait un différend quant aux éléments à inclure dans le groupe, les lanthanides comprennent généralement les 15 éléments suivants:

  • Lanthane (La)
  • Cérium (Ce)
  • Praséodyme (Pr)
  • Néodyme (Nd)
  • Prométhium (Pm)
  • Samarium (Sm)
  • Europium (Eu)
  • Gadolinium (Gd)
  • Terbium (Tb)
  • Dysprosium (Dy)
  • Holmium (Ho)
  • Erbium (Er)
  • Thulium (Tm)
  • Ytterbium (Yb)
  • Lutétium (lu)

Voici un aperçu de leur emplacement et de leurs propriétés communes:

À retenir: lanthanide

  • Les lanthanides sont un groupe de 15 éléments chimiques, avec les numéros atomiques 57 à 71.
  • Tous ces éléments ont un électron de valence dans la couche 5d.
  • Les éléments partagent des propriétés communes avec le premier élément du groupe - lanthanum.
  • Les lanthanides sont des métaux réactifs de couleur argentée.
  • L'état d'oxydation le plus stable pour les atomes de lanthanide est +3, mais les états d'oxydation +2 et +4 sont également courants.
  • Bien que les lanthanides soient parfois appelés les terres rares, les éléments ne sont pas particulièrement rares. Cependant, ils sont difficiles à séparer les uns des autres.

Les éléments du bloc D

Les lanthanides sont situés dans le bloc 5 du tableau périodique. Les 5 premiers L’élément de transition est soit le lanthane, soit le lutétium, selon l’interprétation des tendances périodiques des éléments. Parfois, seuls les lanthanides, et non les actinides, sont classés comme terres rares. Les lanthanides ne sont pas aussi rares qu'on le pensait; même les terres rares rares (par exemple, l'europium, le lutétium) sont plus courantes que les métaux du groupe du platine. Plusieurs des lanthanides se forment lors de la fission de l'uranium et du plutonium.

Lanthanide Utilise

Les lanthanides ont de nombreuses utilisations scientifiques et industrielles. Leurs composés sont utilisés comme catalyseurs dans la production de produits pétroliers et synthétiques. Les lanthanides sont utilisés dans les lampes, les lasers, les aimants, les luminophores, les projecteurs de films et les écrans intensificateurs de rayons X. Un alliage pyrophorique mixte de terres rares appelé Mischmetall (50% de Ce, 25% de La, 25% d'autres lanthanides légers) ou de Misch Metal est combiné avec du fer pour former des silex pour les briquets. L'addition de <1% de siliciures de Mischmetall ou de lanthanide améliore la résistance et l'ouvrabilité des aciers faiblement alliés.

Propriétés communes des Lanthanides

Les lanthanides partagent les propriétés communes suivantes:

  • Métaux blanc argenté qui se ternissent lorsqu'ils sont exposés à l'air, formant ainsi leurs oxydes.
  • Métaux relativement doux. La dureté augmente un peu avec le nombre atomique plus élevé.
  • Déplacement de gauche à droite sur toute la période (numéro atomique croissant), le rayon de chaque lanthanide 3+ ion régulièrement diminue. Ceci est appelé «contraction de lanthanide».
  • Points de fusion et d'ébullition élevés.
  • Très réactif.
  • Réagir avec de l'eau pour libérer de l'hydrogène (H2), lentement dans le froid / rapidement après chauffage. Les lanthanides se lient généralement à l'eau.
  • Réagir avec H+ (acide dilué) pour libérer H2 (rapidement à la température ambiante).
  • Réagir dans une réaction exothermique avec H2.
  • Brûler facilement dans l'air.
  • Ce sont de puissants agents réducteurs.
  • Leurs composés sont généralement ioniques.
  • À des températures élevées, de nombreuses terres rares s'enflamment et brûlent vigoureusement.
  • La plupart des composés de terres rares sont fortement paramagnétiques.
  • De nombreux composés de terres rares ont une forte fluorescence sous lumière ultraviolette.
  • Les ions de lanthanide ont tendance à être de couleur pâle, résultant de faible, étroit, interdit F X F transitions optiques.
  • Les moments magnétiques des lanthanides et des ions de fer s'opposent.
  • Les lanthanides réagissent facilement avec la plupart des non-métaux et forment des binaires lors du chauffage avec la plupart des non-métaux.
  • Les nombres de coordination des lanthanides sont élevés (supérieurs à 6; généralement 8 ou 9 ou aussi élevés que 12).

Lanthanide contre Lanthanoid

Parce que le -ide le suffixe est utilisé pour indiquer les ions négatifs en chimie, l'UICPA recommande aux membres de ce groupe d'éléments d'être appelés lanthanoïdes. le -oid suffixe correspond aux noms d’un autre groupe d’éléments - les métalloïdes. Il y a un précédent pour un changement de nom, puisqu'un nom encore plus ancien pour les éléments était "lanthanon". Cependant, presque tous les scientifiques et les articles évalués par les pairs se réfèrent toujours au groupe d'éléments comme étant les lanthanides.

Sources

  • David A. Atwood, éd. (19 février 2013). Les éléments de terres rares: principes fondamentaux et applications (eBook). John Wiley & Sons. ISBN 9781118632635.
  • Gray, Théodore (2009). Les éléments: une exploration visuelle de tous les atomes connus de l'univers. New York: Black Dog & Leventhal Publishers. p. 240. ISBN 978-1-57912-814-2.
  • Holden, Norman E .; Coplen, Tyler (2004). "Le tableau périodique des éléments". Chimie Internationale. IUPAC. 26 (1): 8. doi: 10.1515 / ci.2004.26.1.8
  • Krishnamurthy, Nagaiyar et Gupta, Chiranjib Kumar (2004). Métallurgie extractive des terres rares. CRC Press. ISBN 0-415-33340-7
  • McGill, Ian (2005) "Eléments de terres rares" dans Encyclopédie de chimie industrielle d'Ullmann. Wiley-VCH, Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a22_607


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