Lantanoid

Vzorky lantanoidov

Lantanoid je spoločné pomenovanie pre skupinu pätnástich chemických prvkov s atómovými číslami 57 do 71, ktoré sa nachádzajú v periodickej tabuľke v šiestej perióde a na valenčnej vrstve obsadzujú orbitály bloku f. Aj keď posledný prvok z radu - lutécium má v skutočnosti f orbitál kompletne zaplnený (jeho elektrónová konfigurácia je [Kr] 4f¹⁴ 5d¹ 6s²), formálne sa tiež zaraďuje k lantanoidom.

Prvky

• Lantán [57] - lat. Lanthanum - La
• Cér [58] - lat. Cerium - Ce
• Prazeodým [59] - lat. Praseodynium - Pr
• Neodým [60] - lat. Neodymium - Nd
• Prométium [61] - lat. Promethium - Pm
• Samárium [62] - lat. Samarium - Sm
• Európium [63] - lat. Europium - Eu
• Gadolínium [64] - lat. Gadolinium - Gd
• Terbium [65] - lat. Terbium - Tb
• Dysprózium [66] - lat. Dysprosium - Dy
• Holmium [67] - lat. Holmium - Ho
• Erbium [68] - lat. Erbium - Er
• Túlium [69] - lat. Thulium - Tm
• Yterbium [70] - lat. Ytterbium - Yb
• Lutécium [71] - lat. Lutetium - Lu

Vlastnosti

Lantanoidy sú striebrobiele mäkké, kujné a ťažné kovy. Prvé tri lantanoidy, lantán, cér a prazeodým kryštalizujú v najtesnejšom hexagonálnom a kubickom usporiadaní. Európium má kubickú priestorovo centrovanú štruktúru a yterbium kryštalizuje s najtesnejšou kubickou štruktúrou. Ostatné lantanoidy majú najtesnejšiu hexagonálnu štruktúru.

Lantanoidy sú reaktívne kovy. Zapálené na vzduchu alebo v kyslíku reagujú na oxidy. Cér reaguje na oxid CeO₂, prezeodým a terbium na oxidy približných vzorcov Pr₆O₁₁, Tb₄O₇ a ostatné lantanoidy na oxidy Ln₂O₃. Zohrievaním lantanoidov s halogénmi vznikajú halogenidy všeobecného vzorca LnX₃, s vodíkom reagujú na hydridy LnH₂ a LnH₃. Lantanoidy reagujú za tepla s väčšinou nekovov. Lantanoidy sa chovajú ako neušľachtilé kovy.

Čisté kovové lantanoidy sa získavajú ťažko, lebo sa ľahko oxidujú a majú vysoké teploty topenia. Okrem toho sú ich zlúčeniny veľmi podobné navzájom, ale aj so zlúčeninami prvkov, ktoré sú umiestnené nad nimi (tzv. lantanoidová kontrakcia). Pri lantanoidoch je zaujímavé, že v zlúčeninách s aniónom odvodeným od silnej kyseliny (sírová, dusičná, chloristá, chlorovodíková, atď.), sú ich soli vo vode rozpustné, bez výnimky.

Výskyt v prírode, izolácia a použitie

Lantanoidy napriek ich pôvodnému označeniu prvky vzácnych zemín nepatria podľa výskytu v prírode medzi zriedkavé prvky. Takzvané ťažké lantanoidy (Ga, Tb, Dz, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) sa nachádzajú najmä vo forme kremičitanov (gadolinit, thorveitit), fosforečnanov (xenotím) a tiež niobičnanov a tantaličnanov. Najväčšie množstvo lantanoidov bez rozdelenia na jednotlivé prvky sa spotrebuje na výrobu zliatín. Zliatiny lantanoidov a kobaltu sa používajú na výrobu permanentných magnetov. Oxidy lantanoidov sa používajú ako katalyzátory pri spracovaní ropy. Ďalšie zlúčeniny lantanoidov majú uplatnenie v elektrotechnike a elektronike pri konštrukcii laserov a vo výrobe rôznych fluorescenčných povrchov, vrátane televíznych obrazoviek. Predpokladá sa využitie elektrických a magnetických vlastností sulfidov, selenidov a teluridov európnatých a yterbnatých pri konštrukcii pamäťových prvkov.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému lantanoidy

Referencie

Periodická tabuľka chemických prvkov

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Uut

Fl

Uup

Lv

Uus

Uuo

Alkalické kovy

Kovy alk. zemín

Lantanoidy

Aktinoidy

Prechodné prvky

Kovy

Polokovy

Nekovy

Halogény

Vzácne plyny