Lanthanoidy

Obsah

Lanthanoidy jsou skupinou 15. prvků s protonovým číslem od 57 do 71, od lanthanu až po lutecium. Souhrně se označují zkratkou Ln.

Název	Značka	Protonové číslo
Lanthan	La	57
Cer	Ce	58
Praseodym	Pr	59
Neodym	Nd	60
Promethium	Pm	61
Samarium	Sm	62
Europium	Eu	63
Gadolinium	Gd	64
Terbium	Tb	65
Dysprosium	Dy	66
Holmium	Ho	67
Erbium	Er	68
Thulium	Tm	69
Ytterbium	Yb	70
Lutecium	Lu	71

Lanthanoidy nepatří mezi vzácné prvky, kromě nestabilního promethia, je zastoupení všech lanthanoidů v zemské kůře v jednotkách až desítkách ppm. Získávají se především ze dvou rud – monazitu a bastnezitu. Mají stříbřitý vzhled a jsou poměrně měkké. Některé lanthanoidy nacházíme i v biologických systémech.[1]

Bastnäsite. Zdroj: Robert M. Lavinsky/Commons

Elektronová konfigurace lanthanoidů většinou odpovídá zápisu [Xe]4fⁿ5d⁰6s².

Chemické vlastnosti

Chemické i fyzikální vlastnosti lanthanoidů si jsou poměrně dost podobné, to je z velké části dáno tzv. lanthanoidovou kontrakcí. Tvoří sloučeniny převážně v oxidačním stavu +III, výjimkou je cer, který vytváří i ceričité sloučeniny.

Známe také poměrně bohatou množinu organokovových sloučenin lanthanoidů.[2]

Lanthanoidová kontrakce

Pojmem lanthanoidová kontrakce označujeme klesající iontový poloměr lanthanoidů se stoupajícím protonovým číslem. Tento jev se dá vysvětlit slabým stíněním náboje jádra elektrony z orbitalů 4f. To způsobí přiblížení elektronů 6s blíže k jádru a tím i zmenšení iontového poloměru. Závislost poloměru na protonovém čísle je zobrazena dole:

Druhou příčinou kontrakce je tzv. relativistický efekt, kdy se elektrony na vnitřních drahách pohybují tak vysokou rychlostí, že dochází ke zvýšení jejich hmotnosti. Z toho důvodu se musí více přiblížit k jádru.

Výskyt

Lantahnoidy patří mezi poměrně běžné prvky, výjimkou je promethium, které nemá žádný stabilní izotop. Nejvyšší zastoupení v zemské kůře má cer, nejnižší pak lutecium.

Nejběžnější minerály lanthanoidů jsou:

Monazity, (Ce, La, Th, Nd, Y)PO₄
Bastnäzity, (Ce, La, Y)CO₃F
Samarskit (Y,Ce,U,Fe)₃(Nb,Ta,Ti)₅O₁₆

Chemické vlastnosti

Lanthanoidová kontrakce

Výskyt

Odkazy

Navigace