ランタニドの特徴
化学 / / July 04, 2021
ランタニドは、ランタンからルテチウムまでの範囲の化学元素です。 それらは共通の特徴を共有しており、周期表の下部にある特別なカテゴリーに分類されています。
ランタニドの主な特徴:
- それらは周期表の期間6にあります。
- それらは57から71までの15の要素をカバーします。
- それらはランタンの構造を共有し、それに化学的に反応性の低いエネルギー準位fが追加されます。
- それらは、自然の状態では常に結合して酸化物を形成するため、希土類と呼ばれていました。
- 比較的豊富なものもあります。
- それらは可変の原子価を持っていますが、ほとんどは+3の原子価を持っています。
- 原子番号が増えると、半径は小さくなります。
- それらはすべて光沢のあるメタリックな外観をしています。
ランタニドの個々の特徴:
ランタン(ラ)。
- 原子番号57
- 原子量:139
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:920°C
- 沸点:3457°C
1839年に発見されました。 産業では、他のランタニドとの合金でより軽い石を作るために使用されます。 光学では、光学ガラスに使用されます。 また、ガスを封じ込めるために使用される水素スポンジにも使用されます。 医学では、腎不全の治療に炭酸ランタンの形で使用されます。これは、ホスフェートと混合する親和性があり、高リン酸血症を軽減するためです。
セリウム(Ce)
- 原子番号58
- 原子量:140
- 状態:ソフトソリッド
- 外観:メタリック、シルバーグレー、鉄のような
- バレンシア:+ 3、+ 4
- 融点:798°C
- 沸点:3426°C
1803年に発見されました。 それは最も豊富なランタニドです。 主に自動車(触媒コンバーター)や石油分解用の触媒の製造に使用されます。 酸化物の形で、ガラスやレンズの研磨に使用されます。 既知の生物学的機能はありませんが、医学では火傷軟膏に使用されています。
プラセオジム(Pr)
- 原子番号59
- 原子量:144
- 状態:ソフトソリッド
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:931°C
- 沸点:3520°C
1841年に発見され、1885年に分離されました。 業界では、マグネシウムとの合金で飛行機のエンジンを作るために使用されています。 ガラスやエナメルに黄色を与えるために使用されます。 ニッケル合金には磁気特性があります。 ハロゲンと反応して、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物を生成します。
ネオジム(Nd)
- 原子番号60
- 原子量:139
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:1024°C
- 沸点:3100°C
プラセオジムが分離された1885年に発見されました。 ネオジムは1925年まで分離されました。 これは、最も反応性の高いランタニドの1つです。 業界では、ガラスやエナメルの着色に使用されています。 光を吸収する能力があるため、天文学では、赤外線分光計とフィルターを校正するための結晶を作成するために使用されます。 その主な用途の1つは、高い磁気強度の磁石を作ることです。 これらの磁石は、コンピューターのハードドライブで使用されるような精密機器や、一部のスリムフォーマットスピーカーに使用されます。
プロメチウム(Pm)
- 原子番号61
- 原子量:145
- 固体の状態
- 外観:?
- バレンシア:+3
- 融点:1100°C
- 沸点:3000°C
その存在は1902年に予測されましたが、1944年まで証明できませんでした。 このランタニドは自然界には見られず、ウランの核分裂を取得して研究するための源です。 原子炉でウランが核分裂するとき、この原子分離から生成される原子の1つはプロメチウムです。 蓄光を与える放射性を持っており、宇宙船で使用される校正器や原子力電池に使用されています。
サマリウム(Sm)
- 原子番号62
- 原子量:150
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:1072°C
- 沸点:1803°C
1853年に発見され、1879年に分離されました。 いくつかの同位体があり、そのうちの少なくとも2つは放射性です。 産業では、赤外線を吸収する結晶を作るために光学で使用されています。 また、アルコールを得るための触媒として、また一部の蛍光灯やテレビの元素としても使用されます。 健康面では、吸入すると(結晶の研磨に使用される酸化物など)、肺塞栓症を引き起こしたり、肝臓に影響を及ぼしたりする可能性があります。 放射性同位元素は、末期患者の放射線治療に使用されます。
ユウロピウム(Eu)
- 原子番号63
- 原子量:152
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+ 2、+ 3
- 融点:826°C
- 沸点:1527°C
1890年に発見されました。 それはランタニドの中で最も反応性が高いです。 蛍光灯やテレビで使用されていますが、肺塞栓症を引き起こす場合は 人体に蓄積すると肝臓を吸入したり損傷したりするため、産業用途はほとんどありません。 原子研究では、中性子を吸収するために使用されます。
ガドリニウム(Gd)
- 原子番号64
- 原子量:157
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:1312°C
- 沸点:3250°C
ガドリニウムは、低温でその磁気特性を高めるため、ほとんど用途がなく、主な用途は磁気産業用冷凍です。 しかし、このタイプのクーラーはヒ素の使用を必要とするため、家庭用冷凍には使用されません。 医学では、それは磁気核共鳴の造影剤として使用されます。
テルビウム(Tb)
- 原子番号65
- 原子量:159
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+4
- 融点:1356°C
- 沸点:3230°C
1843年に発見され、1905年に分離されました。 それは半導体を作るために使用される要素の1つであるため、エレクトロニクス産業では非常に重要です。 他の用途は、蛍光管や受像管を作ることです。 また、燃料電池の触媒としても使用されます。 生物学的機能はありませんが、吸入または人体への侵入は毒性作用があり、主に肝臓に影響を及ぼします。
ジスプロシウム(Dy)
- 原子番号66
- 原子量:162.5
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+ 2、+ 3
- 融点:1407°C
- 沸点:2567°C
1843年に発見され、1905年に分離されました。 それは半導体を作るために使用される要素の1つであるため、エレクトロニクス産業では非常に重要です。 他の用途は、蛍光管や受像管を作ることです。 また、燃料電池の触媒としても使用されます。 生物学的機能はありませんが、吸入または人体への侵入は毒性作用があり、主に肝臓に影響を及ぼします。
ホルミウム(ホー)
- 原子番号67
- 原子量:166
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:1474°C
- 沸点:2700°C
1878年に発見され、その名前は、発見された都市、ストックホルム、ラテン語、ホルミアに由来しています。 実用的な用途はほとんどありません。 ただし、一部の業界では、化学反応の触媒として、また一部の電子部品に使用されています。 また、レーザービームの周波数と強度を変更するためにも使用されます。
エルビウム(Er)
- 原子番号68
- 原子量:167
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:1795°C
- 沸点:2863°C
1843年に発見されました。 原子力産業では中性子緩衝材として使用されています。 酸化物の形では、それは結晶の着色剤であり、ピンクの色合いを与えます。 これらの結晶は、光学や宝石に使用されています。 また、光ファイバーの製造にも使用されます。
ツリウム(Tm)
- 原子番号69
- 原子量:167
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:1545°C
- 沸点:1947°C
1879年に発見されました。 放射性特性のため、入手可能性は低いものの、その主な用途は、携帯機器のX線源および固体レーザーです。
イッテルビウム(Yb)
- 原子番号70
- 原子量:173
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:824°C
- 沸点:1194°C
1878年に発見され、1907年に分離されました。 放射性同位元素は、電気がなくても機能する携帯型X線装置に使用されます。 また、鋼の機械的特性の改善により、歯科で使用される特性である合金鋼の改良とその抵抗の増加にも使用されます。 刺激や火傷を引き起こす可能性があるため、取り扱いには注意が必要です。 また、空気と反応すると爆発や火災の原因となります。
ルテチウム(Lu)
- 原子番号71
- 原子量:175
- 固体の状態
- 外観:メタリック、シルバーホワイト
- バレンシア:+3
- 融点:1652°C
- 沸点:3402°C
1907年に発見されました。 それは地殻の中で最も豊富な化学元素です。 入手可能性は低いものの、石油精製や有機化学反応の触媒として使用されています。 一部の放射性同位元素は、放射線療法の治療についてもテストされています。