ランタノイドの事実 (ランタノイド)

ランタニド 元素 57 から 71 (ランタンからルテチウム) を含む一連の周期表元素です。化学者は、記号 Ln を使用してこれらの 15 元素を参照します。 .それらはランタンと共通の特性を共有するため、「ランタニド」と呼ばれます。

ランタニドのリスト、共通の特性、用途、およびその他の事実を以下に示します。

ランタニドの場所

ランタニドは、周期表の本体の下にある 2 つの元素列のうち、一番上の列に位置しています。ランタニドとアクチニド (ランタニドの下の行) を他の元素の下に配置することは、単に美学の問題です。ランタノイドは、セシウム、バリウム、ハフニウムと同様に周期 6 に属します。基本的に、それらはグループ 3 に属する遷移金属の特別なクラスです。

ランタニドのリスト

ランタニド系列には、次の 15 の元素が含まれます:

ランタノイドの性質

ランタニドにはいくつかの共通の特性があります:

• ランタニド (およびアクチニド) は、f ブロック元素または内部遷移金属です。これが意味することは、これらの元素の原子が内側のf軌道に1つ以上の電子を持っているということです.ランタンを d ブロック要素と見なす情報源もあれば、シリーズを開始するため (f 軌道が空であっても) f ブロック要素として含める情報源もあります。
• ランタニド元素はすべて銀色の反応性固体金属で、空気中で変色します。
• 金属は比較的柔らかく、原子番号が高くなるにつれて硬さが増します。
• ランタノイドは融点と沸点が高い。
• ランタニドは複数の酸化状態を示します。 +3 状態が最も安定ですが、+2 と +4 の酸化状態も一般的です。
• 表の左から右に移動すると (原子番号が大きくなる)、連続する 3+ ランタニド イオンのラジウムは増加するのではなく減少します。この現象は「ランタニド収縮」と呼ばれます。
• 要素は水と反応し、水素ガスを放出します。反応は温度が高いほど速く進行します。
• H₂ を放出するための H (希酸) とのランタニド反応 .この反応は室温で急速に進行します。
• エレメントは水素ガスと発熱反応します。
• ランタニドは強力な還元剤です。
• 多くのランタニドは空気中で燃焼します。
• ほとんどのランタニド化合物はイオン性で常磁性です。
• 多くのランタニド化合物は紫外線で蛍光を発します。
• 遷移金属と同様に、ランタニドは色付きの錯体を形成します。ただし、禁止 f が弱いため、色は淡いまたはパステルになりがちです。 x f 光学遷移。
• ランタニドは高い配位数を持っています。それらは 6 よりも大きく、通常は 8 または 9 ですが、12 に達することもあります。配位数は系列を移動するにつれて減少します。

ランタニドの使用

ランタニドは (希土類であるにもかかわらず) 特に希少な元素ではありませんが、鉱石から互いに分離することは困難です。他の元素に比べて使用量は比較的少ないですが、多くの用途があります。ほとんどのランタニド化合物は、ガラスや触媒の製造に使用されます。それらは、磁石、超伝導体、蛍光体、レーザー、発光材料の製造に使用されます。ランタニド酸化物は、タングステンや他の金属と組み合わせると高温合金を形成します。 <1% ミッシュメタル (50% Ce、25% La、25% の他の軽質ランタニド) またはランタニドシリサイドを添加すると、低合金鋼の強度と加工性が向上します。生命科学では、ランタニド錯体は重要な蛍光体であり、抗がん剤として作用する可能性があります。ランタニドは、ヒトにおいて既知の生物学的役割を果たしません。非放射性元素は低毒性を示します。

ソース

各ランタニド鉱物には、シリーズのすべての元素が含まれている可能性があります。主要な鉱石は、モナザイト、ゼノタイム、ユークセナイトの 3 つです。モナザイトは軽いランタニドが豊富です。 Xenotime はより重いランタニドが豊富です。ユークセナイトには、ランタニドがかなり均一に混合されています。

ランタニド vs ランタノイド

IUPAC は、実際には「ランタニド」よりも「ランタノイド」という名前を好んでいます。 -oid 接尾辞は、別の元素グループである半金属の命名と一致しています。ただし、科学者や査読済みの記事では、「ランタニド」または「ランタニド系列」という用語がまだ使用されています。

ランタニド vs 希土類

ランタニドは希土類元素または単に「希土類」と呼ばれることもあります。希土類元素にはすべてのランタニドが含まれていますが、スカンジウムとイットリウムも含まれています.

参考文献

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