Vlastnosti lanthanidu

Lanthanidy jsou chemické prvky, které sahají od lanthanu po lutecium. Sdílejí společné charakteristiky, pro které jsou zařazeni do zvláštní kategorie ve spodní části periodické tabulky.

Hlavní vlastnosti lanthanoidů:

• Jsou umístěny v období 6 periodické tabulky.
• Zahrnují 15 prvků, od 57 do 71.
• Sdílejí strukturu lanthanu, ke kterému se přidává energetická hladina f, která je chemicky méně reaktivní.
• Říkali jim vzácné zeminy, protože v přirozeném stavu jsou vždy kombinovány za vzniku oxidů.
• Některé jsou poměrně hojné.
• Ačkoli mají proměnlivé valence, většina má +3 valence.
• Jak se jeho atomové číslo zvyšuje, jeho poloměr se zmenšuje.
• Všechny mají lesklý kovový vzhled.

Jednotlivé vlastnosti lanthanoidů:

Lanthan (La).

• Atomové číslo 57
• Atomová hmotnost: 139
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 920 ° C
• Bod varu: 3457 ° C

Bylo objeveno v roce 1839. V průmyslu se používá ve slitinách s jinými lanthanoidy k výrobě lehčích kamenů; v optice se používá pro optická skla. Používá se také pro vodíkové houby, které obsahují plyny. V medicíně se používá ve formě uhličitanu lanthanitého k léčbě selhání ledvin, protože má afinitu ke smíchání s fosfáty, což snižuje hyperfosfémii.

Cer (Ce)

• Atomové číslo 58
• Atomová hmotnost: 140
• Stav: Měkký pevný
• Vzhled: Kovový, stříbrně šedý, železný
• Valencie: +3, +4
• Teplota tání: 798 ° C
• Bod varu: 3426 ° C

Bylo objeveno v roce 1803. Je to nejhojnější lanthanid. Používá se k výrobě katalyzátorů, zejména pro automobily (katalyzátory) a pro krakování ropy. Ve formě oxidu se používá k leštění brýlí a čoček. Ačkoli nemá žádné známé biologické funkce, v medicíně se používá v mastích na popáleniny.

Praseodymium (Pr)

• Atomové číslo 59
• Atomová hmotnost: 144
• Stav: Měkký pevný
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 931 ° C
• Bod varu: 3520 ° C

Byl objeven v roce 1841 a izolován v roce 1885. V průmyslu se používá ve slitinách s hořčíkem k výrobě leteckých motorů; Používá se k získání skla a smaltů žluté barvy. Slitiny niklu mají magnetické vlastnosti. Reaguje s halogeny za vzniku fluoridů, chloridů, bromidů a jodidů.

Neodym (Nd)

• Atomové číslo 60
• Atomová hmotnost: 139
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1024 ° C
• Bod varu: 3100 ° C

Bylo objeveno v roce 1885, kdy byl izolován praseodym; neodym byl izolován až do roku 1925. Je to jeden z nejreaktivnějších lanthanoidů. V průmyslu se používá k barvení skla a emailů. Díky své schopnosti absorbovat světlo se používá v astronomii k vytváření krystalů, pomocí kterých jsou kalibrovány infračervené spektrometry a filtry. Jedním z jeho hlavních použití je výroba magnetů o vysoké magnetické intenzitě. Tyto magnety se používají pro přesné přístroje, jako jsou magnety používané na pevných discích počítačů, a také pro některé tenkoformátové reproduktory.

Promethium (Pm)

• Atomové číslo 61
• Atomová hmotnost: 145
• Pevné skupenství
• Vzhled:?
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1100 ° C
• Bod varu: 3000 ° C

Jeho existence byla předpovězena v roce 1902, ale mohla být prokázána až v roce 1944. Tento lanthanid se v přírodě nenachází, je zdrojem jeho získávání a studia štěpení uranu. Při štěpení uranu v jaderném reaktoru je jedním z atomů, které se produkují z této atomové separace, promethium. Má radioaktivní vlastnosti, které mu dodávají fosforescenci, a používá se pro kalibrátory a jaderné baterie používané v kosmických lodích.

Samarium (Sm)

• Atomové číslo 62
• Atomová hmotnost: 150
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1072 ° C
• Bod varu: 1803 ° C

Byl objeven v roce 1853 a izolován v roce 1879. Má několik izotopů a nejméně dva z nich jsou radioaktivní. V průmyslu se v optice používá k výrobě krystalů, které absorbují infračervené světlo. Používá se také jako katalyzátor pro získání alkoholu a jako prvek v některých zářivkách a televizorech. Pokud jde o zdraví, může při vdechování (například oxidu použitém k leštění krystalů) způsobit plicní embolii nebo ovlivnit játra. Radioaktivní izotopy se používají při radioterapii nevyléčitelně nemocných pacientů.

Europium (EU)

• Atomové číslo 63
• Atomová hmotnost: 152
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +2, +3
• Teplota tání: 826 ° C
• Bod varu: 1527 ° C

Bylo objeveno v roce 1890. Je to nejreaktivnější z lanthanoidů. Používá se v zářivkách a televizorech, ale pokud je, způsobí plicní embolii vdechování nebo poškození jater, pokud se nahromadí v lidském těle, nemá téměř žádné průmyslové využití. V atomovém výzkumu se používá, protože absorbuje neutrony.

Gadolinium (Gd)

• Atomové číslo 64
• Atomová hmotnost: 157
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1312 ° C
• Bod varu: 3250 ° C

Gadolinium má několik použití, hlavním je magnetické průmyslové chlazení, protože zvyšuje své magnetické vlastnosti při nízkých teplotách; ale protože tento typ chladičů vyžaduje použití arsenu, nepoužívají se v domácím chlazení. V medicíně se používá jako kontrastní látka pro magneticko-nukleární rezonanci.

Terbium (Tb)

• Atomové číslo 65
• Atomová hmotnost: 159
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +4
• Teplota tání: 1356 ° C
• Bod varu: 3230 ° C

Byl objeven v roce 1843 a izolován v roce 1905. Je to velmi důležité v elektronickém průmyslu, protože je to jeden z prvků používaných k výrobě polovodičů. Další využití je k výrobě zářivek a obrazovek. Používá se také jako katalyzátor v palivových článcích. Ačkoli nemá žádné biologické funkce, jeho vdechování nebo vstup do lidského těla má toxické účinky, zejména na játra.

Dysprosium (Dy)

• Atomové číslo 66
• Atomová hmotnost: 162,5
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +2, +3
• Teplota tání: 1407 ° C
• Bod varu: 2567 ° C

Byl objeven v roce 1843 a izolován v roce 1905. Je to velmi důležité v elektronickém průmyslu, protože je to jeden z prvků používaných k výrobě polovodičů. Další využití je k výrobě zářivek a obrazovek. Používá se také jako katalyzátor v palivových článcích. Ačkoli nemá žádné biologické funkce, jeho vdechování nebo vstup do lidského těla má toxické účinky, zejména na játra.

Holmium (Ho)

• Atomové číslo 67
• Atomová hmotnost: 166
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1474 ° C
• Bod varu: 2700 ° C

Byl objeven v roce 1878 a jeho název je odvozen od města jeho objevu, Stockholmu, latinsky Holmia. Nemá téměř žádné praktické využití; v některých průmyslových odvětvích se však používá jako katalyzátor chemických reakcí i pro některé elektronické součástky. Používá se také ke změně frekvence a intenzity laserového paprsku.

Erbium (Er)

• Atomové číslo 68
• Atomová hmotnost: 167
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1795 ° C
• Bod varu: 2863 ° C

Bylo objeveno v roce 1843. Používá se v jaderném průmyslu jako neutronový nárazník. Ve formě oxidu je to barvivo pro krystaly, které jim dodává růžový odstín; Tyto krystaly se používají v optice a špercích. Používá se také k výrobě optických vláken.

Thulium (Tm)

• Atomové číslo 69
• Atomová hmotnost: 167
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1545 ° C
• Bod varu: 1947 ° C

Bylo objeveno v roce 1879. I přes nízkou dostupnost, vzhledem k radioaktivním vlastnostem, se používá hlavně jako rentgenový paprsek v přenosných zařízeních a pro polovodičové lasery.

Ytterbium (Yb)

• Atomové číslo 70
• Atomová hmotnost: 173
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 824 ° C
• Bod varu: 1194 ° C

Byl objeven v roce 1878 a izolován v roce 1907. Radioaktivní izotopy se používají pro přenosná rentgenová zařízení, která fungují bez elektřiny. Používá se také ke zlepšení ocelových slitin a ke zvýšení jejich odolnosti, což je vlastnost používaná ve stomatologii, díky zlepšení mechanických vlastností oceli. Musí se s ním zacházet opatrně, protože může způsobit podráždění a popáleniny. Kromě toho může při reakci se vzduchem způsobit výbuch nebo požár.

Lutetium (Lu)

• Atomové číslo 71
• Atomová hmotnost: 175
• Pevné skupenství
• Vzhled: Kovový, stříbřitě bílý
• Valencie: +3
• Teplota tání: 1652 ° C
• Bod varu: 3402 ° C

Bylo objeveno v roce 1907. Je to nejméně hojný chemický prvek v zemské kůře. Přes svou nízkou dostupnost se používá k rafinaci oleje a jako katalyzátor pro reakce organické chemie. Některé radioaktivní izotopy byly také testovány na léčbu radiační terapií.