Définition des lanthanides en chimie

Sous le corps principal du tableau périodique sont deux rangées d'éléments. Voici les lanthanides et le actinides. Si vous regardez les numéros atomiques des éléments, vous remarquerez qu'ils s'insèrent dans les espaces sous le scandium et l'yttrium. La raison pour laquelle ils ne sont pas (généralement) répertoriés ici est que cela rendrait le tableau trop large pour imprimer sur du papier. Chacune de ces rangées d'éléments a des propriétés caractéristiques.

Cependant, il existe une certaine controverse sur le début et la fin des lanthanides. Techniquement, le lanthane ou le lutétium est un élément de bloc d plutôt qu'un élément de bloc f. Pourtant, les deux éléments partagent des caractéristiques avec d'autres éléments du groupe.

Les lanthanides sont indiqués par le symbole chimique Ln lors de l'examen de la chimie générale des lanthanides. Le groupe d'éléments porte en fait plusieurs noms: lanthanides, série de lanthanides, métaux des terres rares, éléments des terres rares, éléments communs de la terre, métaux de transition internes et lanthanoïdes. le

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IUPAC préfère formellement l'utilisation du terme "lanthanoïdes" car le suffixe "-ide" a une signification spécifique en chimie. Cependant, le groupe reconnaît que le terme "lanthanide" est antérieur à cette décision, il est donc généralement accepté.

Tous les lanthanides sont des métaux de transition argentés brillants. Comme les autres métaux de transition, ils forment des solutions colorées, cependant, les solutions de lanthanides ont tendance à être de couleur pâle. Les lanthanides ont tendance à être des métaux mous qui peuvent être coupés avec un couteau. Alors que les atomes peuvent présenter l'un des états d'oxydation, l'état +3 est le plus courant. Les métaux sont généralement assez réactifs et forment un revêtement d'oxyde lors de l'exposition à l'air. Le lanthane, le cérium, le praséodyme, le néodyme et l'europium sont si réactifs qu'ils sont stockés dans de l'huile minérale. Cependant, le gadolinium et le lutétium ne ternissent que lentement dans l'air. La plupart des lanthanides et leurs alliages se dissolvent rapidement dans l'acide, s'enflamment dans l'air à environ 150-200 ° C et réagissent avec les halogènes, le soufre, l'hydrogène, le carbone ou l'azote lors du chauffage.

Les éléments de la série des lanthanides présentent également un phénomène appelé contraction des lanthanides. Dans la contraction des lanthanides, les orbitales 5s et 5p pénètrent dans la sous-coque 4f. Parce que la sous-couche 4f n'est pas complètement protégée des effets de la charge nucléaire positive, l'atome rayon des atomes de lanthanide diminuant successivement en se déplaçant à travers le tableau périodique de gauche à droite. (Remarque: il s'agit en fait de la tendance générale du rayon atomique se déplaçant à travers le tableau périodique.)

Les minéraux lanthanides contiennent généralement tous les éléments de la série. Cependant, ils varient en fonction de l'abondance de chaque élément. Le minéral euxenite contient des lanthanides dans des proportions presque égales. La monazite contient principalement des lanthanides plus légers, tandis que le xénotime contient principalement des lanthanides plus lourds.