מאפייני לנתניד

Lanthanides הם היסודות הכימיים הנעים בין Lanthanum ל- Lutetium. הם חולקים מאפיינים משותפים, שעבורם הם מסווגים בקטגוריה מיוחדת בתחתית הטבלה המחזורית.

המאפיינים העיקריים של לנתנידים:

• הם ממוקמים בתקופה 6 בטבלה המחזורית.
• הם מכסים 15 אלמנטים, בין 57 ל -71.
• הם חולקים את המבנה של הלנטנום, אליו מתווספת רמת אנרגיה f, שהיא פחות תגובתית כימית.
• הם נקראו אדמות נדירות מכיוון שבמצב טבעי הם משולבים תמיד ליצירת תחמוצות.
• חלקם יחסית שופעים.
• למרות שיש להם ערכיות משתנות, ברובם יש ערכיות +3.
• ככל שמספרו האטומי עולה, הרדיוס שלו פוחת.
• לכולם מראה מתכתי מבריק.

מאפיינים אישיים של לנתנידים:

לנטנום (לה).

• מספר אטומי 57
• משקל אטומי: 139
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 920 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3457 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1839. בתעשייה משתמשים בו בסגסוגות עם לנתנידים אחרים לייצור אבנים קלות יותר; באופטיקה משתמשים בו למשקפיים אופטיים. הוא משמש גם לספוגי מימן, המשמשים להכיל גזים. ברפואה משתמשים בו בצורה של לנתנום פחמתי, לטיפול באי ספיקת כליות, מכיוון שיש לו זיקה לערבב עם פוסטטים, מה שמפחית היפרפוספמיה.

Cerium (Ce)

• מספר אטומי 58
• משקל אטומי: 140
• מצב: מוצק רך
• מראה: מתכתי, אפור כסוף, דמוי ברזל
• ולנסיה: +3, +4
• נקודת התכה: 798 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3426 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1803. זהו הלנטניד השופע ביותר. הוא משמש לייצור זרזים, בעיקר עבור מכוניות (ממירים קטליטים) ולפיצוחי נפט. בצורה תחמוצת הוא משמש לליטוש משקפיים ועדשות. למרות שאין לו פונקציות ביולוגיות ידועות, ברפואה משתמשים בו במשחות כוויות.

Praseodymium (Pr)

• מספר אטומי 59
• משקל אטומי: 144
• מצב: מוצק רך
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 931 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3520 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1841 ובודד בשנת 1885. בתעשייה משתמשים בו בסגסוגות עם מגנזיום לייצור מנועי מטוסים; הוא משמש כדי לתת לזכוכית ואמיילים צבע צהוב. לסגסוגות ניקל תכונות מגנטיות. מגיב עם הלוגנים לייצור פלואורידים, כלורידים, ברומידים ויודידים.

נאודימיום (Nd)

• מספר אטומי 60
• משקל אטומי: 139
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1024 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3100 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1885, כאשר מבודד פרזאודימיום; ניאודימיום היה מבודד עד 1925. זהו אחד הלנטנידים המגיבים ביותר. בתעשייה הוא משמש לצביעת זכוכית ואמיילים. בגלל יכולתו לקלוט אור, הוא משמש באסטרונומיה ליצירת גבישים באמצעותם מכוילים ספקטרומטרים אינפרא-אדומים ומסננים. אחד השימושים העיקריים שלה הוא ייצור מגנטים בעוצמה מגנטית גבוהה. מגנטים אלה משמשים למכשירים מדויקים, כמו אלה המשמשים בכוננים קשיחים למחשב, כמו גם לכמה רמקולים בפורמט דק.

פרומתיום (Pm)

• מספר אטומי 61
• משקל אטומי: 145
• מצב מוצק
• מראה חיצוני: ?
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1100 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3000 מעלות צלזיוס

קיומה נחזה בשנת 1902, אך לא ניתן היה להוכיח עד 1944. לנטניד זה לא נמצא בטבע, מהווה את מקור השגתו וביקורתו של ביקוע אורניום. כאשר ביקוע אורניום בכור גרעיני, אחד האטומים המופקים מהפרדה אטומית זו הוא הפרומטיום. יש לו מאפיינים רדיואקטיביים, המעניקים לו זרחן, והוא משמש לכיול וסוללות גרעיניות המשמשות בחלליות.

סמריום (סמ)

• מספר אטומי 62
• משקל אטומי: 150
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1072 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 1803 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1853 ובודד בשנת 1879. יש בו כמה איזוטופים, ולפחות שניים מהם רדיואקטיביים. בתעשייה משתמשים בו באופטיקה ליצירת גבישים הסופגים אור אינפרא אדום. הוא משמש גם כזרז להשגת אלכוהול, וכאלמנט בכמה מנורות פלורסנט וטלוויזיות. מבחינה בריאותית, אם בשאיפה (כגון התחמוצת המשמשת לליטוש גבישים), היא עלולה לגרום לתסחיף ריאתי או להשפיע על הכבד. באיזוטופים רדיואקטיביים משתמשים ברדיותרפיה של חולים סופניים.

אירופיום (האיחוד האירופי)

• מספר אטומי 63
• משקל אטומי: 152
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +2, +3
• נקודת התכה: 826 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 1527 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1890. זה התגובה ביותר מבין הלנטנידים. הוא שימש במנורות פלואורסצנטיות וטלוויזיות, אך אם כן עלול לגרום לתסחיף ריאתי בשאיפה או פגיעה בכבד אם הצטבר בגוף האדם, אין לו כמעט שום שימוש תעשייתי. במחקר אטומי משתמשים בו מכיוון שהוא קולט נויטרונים.

גדוליניום (אלוקים)

• מספר אטומי 64
• משקל אטומי: 157
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1312 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3250 מעלות צלזיוס

לגדוליניום יש מעט שימושים, העיקריים הם קירור תעשייתי מגנטי, מכיוון שהוא מגדיל את תכונותיו המגנטיות בטמפרטורות נמוכות; אך מכיוון שמצננים מסוג זה דורשים שימוש בארסן, הם אינם משמשים בקירור ביתי. ברפואה הוא משמש כחומר ניגוד לתהודה מגנטית-גרעינית.

טרביום (Tb)

• מספר אטומי 65
• משקל אטומי: 159
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +4
• נקודת התכה: 1356 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3230 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1843 ובודד בשנת 1905. זה חשוב מאוד בתעשיית האלקטרוניקה, שכן הוא אחד האלמנטים המשמשים לייצור מוליכים למחצה. שימושים אחרים הם ליצור צינורות פלורסנט וצינורות תמונה. הוא משמש גם כזרז בתאי דלק. למרות שאין לו פונקציות ביולוגיות, לשאיפתו או כניסתו לגוף האדם יש השפעות רעילות, בעיקר על הכבד.

דיספרוזיום (Dy)

• מספר אטומי 66
• משקל אטומי: 162.5
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +2, +3
• נקודת התכה: 1407 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 2567 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1843 ובודד בשנת 1905. זה חשוב מאוד בתעשיית האלקטרוניקה, שכן הוא אחד האלמנטים המשמשים לייצור מוליכים למחצה. שימושים אחרים הם ליצור צינורות פלורסנט וצינורות תמונה. הוא משמש גם כזרז בתאי דלק. למרות שאין לו פונקציות ביולוגיות, לשאיפתו או כניסתו לגוף האדם יש השפעות רעילות, בעיקר על הכבד.

הולמיום (הו)

• מספר אטומי 67
• משקל אטומי: 166
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1474 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 2700 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1878 ושמו נובע מהעיר שגילתה, שטוקהולם, בלטינית, הולמיה. אין לו כמעט שימושים מעשיים; עם זאת, הוא משמש בתעשיות מסוימות כזרז לתגובות כימיות, כמו גם לכמה רכיבים אלקטרוניים. הוא משמש גם לשינוי תדירות ועוצמת קרן הלייזר.

ארביום (Er)

• מספר אטומי 68
• משקל אטומי: 167
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1795 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 2863 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1843. הוא משמש בתעשייה הגרעינית כחוצץ נויטרונים. בצורת תחמוצת הוא חומר צבע לגבישים, מה שמעניק להם גוון ורוד; גבישים אלה משמשים באופטיקה ובתכשיטים. הוא משמש גם לייצור סיבים אופטיים.

תוליום (Tm)

• מספר אטומי 69
• משקל אטומי: 167
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1545 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 1947 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1879. למרות זמינותו הנמוכה, בשל מאפייניו הרדיואקטיביים, השימוש העיקרי בו הוא כמקור רנטגן בציוד נייד ולייזרים במצב מוצק.

Ytterbium (Yb)

• מספר אטומי 70
• משקל אטומי: 173
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 824 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 1194 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1878 ובודד בשנת 1907. האיזוטופים הרדיואקטיביים משמשים לציוד רנטגן נייד שעובד ללא חשמל. הוא משמש גם לשיפור סגסוגות פלדה ולהגברת עמידותן, מאפיין המשמש ברפואת שיניים, עקב שיפור התכונות המכניות של הפלדה. יש לטפל בזה בזהירות מכיוון שהוא עלול לגרום לגירוי וכוויות. בנוסף, כאשר מגיבים עם אוויר, זה יכול לגרום לפיצוץ או שריפה.

לוטטיום (לו)

• מספר אטומי 71
• משקל אטומי: 175
• מצב מוצק
• מראה: מתכתי, לבן כסף
• ולנסיה: +3
• נקודת התכה: 1652 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה: 3402 מעלות צלזיוס

הוא התגלה בשנת 1907. זהו היסוד הכימי הכי פחות בשפע בקרום כדור הארץ. למרות זמינותו הנמוכה, הוא משמש לזיקוק נפט וכזרז לתגובות כימיה אורגנית. כמה איזוטופים רדיואקטיביים נבדקו גם לטיפולי הקרנות.