Lantanīda raksturojums

Lantanīdi ir ķīmiskie elementi, kas svārstās no Lantāna līdz Lutēcijam. Viņiem ir kopīgas pazīmes, kurām periodiskās tabulas beigās ir klasificētas īpašas kategorijas.

Lantanīdu galvenās īpašības:

• Tie atrodas periodiskās tabulas 6. periodā.
• Tie aptver 15 elementus, no 57 līdz 71.
• Viņiem ir kopīga Lantāna struktūra, kurai pievieno enerģijas līmeni f, kas ir mazāk ķīmiski reaktīvs.
• Tos sauca par retzemēm, jo ​​dabiskā stāvoklī tos vienmēr apvieno, veidojot oksīdus.
• Daži no tiem ir salīdzinoši bagātīgi.
• Lai gan viņiem ir mainīga valence, lielākajai daļai valences ir +3.
• Palielinoties tā atomu skaitam, tā rādiuss samazinās.
• Viņiem visiem ir spīdīgs metālisks izskats.

Lantanīdu individuālās īpašības:

Lantāns (La).

• Atomu skaitlis 57
• Atomu svars: 139
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 920 ° C
• Viršanas temperatūra: 3457 ° C

Tas tika atklāts 1839. gadā. Rūpniecībā to lieto sakausējumos ar citiem lantanīdiem, lai izgatavotu vieglākus akmeņus; optikā to izmanto optiskām brillēm. To lieto arī ūdeņraža sūkļiem, ko izmanto gāzu saturēšanai. Medicīnā to lieto lantāna karbonāta formā nieru mazspējas ārstēšanai, jo tam ir afinitāte sajaukties ar fostātiem, samazinot hiperfosfēmiju.

Cerijs (Ce)

• Atomu skaitlis 58
• Atomu svars: 140
• Stāvoklis: mīksts ciets
• Izskats: metālisks, sudraba pelēks, līdzīgs dzelzs
• Valensija: +3, +4
• Kušanas temperatūra: 798 ° C
• Viršanas temperatūra: 3426 ° C

Tas tika atklāts 1803. gadā. Tas ir visizplatītākais lantanīds. To izmanto katalizatoru ražošanai, galvenokārt automašīnām (katalītiskajiem neitralizatoriem) un eļļas krekinga vajadzībām. Oksīda formā to lieto brilles un lēcu pulēšanai. Lai gan tai nav zināmu bioloģisko funkciju, medicīnā to lieto apdeguma ziedēs.

Prazeodīms (Pr)

• Atomu skaitlis 59
• Atomu svars: 144
• Stāvoklis: mīksts ciets
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 931 ° C
• Viršanas temperatūra: 3520 ° C

Tas tika atklāts 1841. gadā un izolēts 1885. gadā. Nozarē to lieto sakausējumos ar magniju, lai izgatavotu lidmašīnu dzinējus; To lieto, lai stiklam un emaljām piešķirtu dzeltenu krāsu. Niķeļa sakausējumiem ir magnētiskas īpašības. Reaģē ar halogēniem, ražojot fluorīdus, hlorīdus, bromīdus un jodīdus.

Neodīms (Nd)

• Atomu skaitlis 60
• Atomu svars: 139
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1024 ° C
• Viršanas temperatūra: 3100 ° C

Tas tika atklāts 1885. gadā, kad tika izolēts praseodīms; neodīms tika izolēts līdz 1925. gadam. Tas ir viens no reaktīvākajiem lantanīdiem. Rūpniecībā to izmanto stikla un emalju krāsošanai. Pateicoties spējai absorbēt gaismu, astronomijā to izmanto, lai radītu kristālus, ar kuriem kalibrē infrasarkanos spektrometrus un filtrus. Viens no tā galvenajiem izmantošanas veidiem ir augstas magnētiskās intensitātes magnētu izgatavošana. Šos magnētus izmanto precīziem instrumentiem, piemēram, tiem, kurus izmanto datoru cietajos diskos, kā arī dažiem plāna formāta skaļruņiem.

Prometijs (Pm)

• Atomu skaitlis 61
• Atomu svars: 145
• Ciets stāvoklis
• Izskats:?
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1100 ° C
• Viršanas temperatūra: 3000 ° C

Tās esamība tika prognozēta 1902. gadā, taču to varēja pierādīt tikai 1944. gadā. Šis lantanīds dabā nav sastopams, jo tas ir urāna šķelšanās iegūšanas un izpētes avots. Urāna sadalīšanās laikā kodolreaktorā viens no atomiem, kas rodas no šīs atomu atdalīšanas, ir prometijs. Tam ir radioaktīvas īpašības, kas piešķir fosforescenci, un to izmanto kalibratoriem un kodolbaterijām, ko izmanto kosmosa kuģos.

Samārijs (Sm)

• Atomskaitlis 62
• Atomu svars: 150
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1072 ° C
• Viršanas temperatūra: 1803 ° C

Tas tika atklāts 1853. gadā un izolēts 1879. gadā. Tam ir vairāki izotopi, un vismaz divi no tiem ir radioaktīvi. Rūpniecībā to izmanto optikā, lai izgatavotu kristālus, kas absorbē infrasarkano gaismu. To lieto arī kā katalizatoru alkohola iegūšanai un kā elementu dažās dienasgaismas spuldzēs un televizoros. Runājot par veselību, ieelpojot (piemēram, oksīdu, ko izmanto kristālu pulēšanai), tas var izraisīt plaušu embolijas vai ietekmēt aknas. Radioaktīvos izotopus izmanto neārstējami slimu pacientu staru terapijā.

Europium (ES)

• Atomu skaitlis 63
• Atomu svars: 152
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +2, +3
• Kušanas temperatūra: 826 ° C
• Viršanas temperatūra: 1527 ° C

Tas tika atklāts 1890. gadā. Tas ir visreaktīvākais no lantanīdiem. Tas ir izmantots dienasgaismas spuldzēs un televizoros, tomēr, ja tāds ir, plaušu embolijas izraisīšanai ieelpojot vai bojājot aknas, ja tās uzkrājas cilvēka ķermenī, tām gandrīz nav rūpnieciskas izmantošanas. Atomu pētījumos to izmanto, jo tas absorbē neitronus.

Gadolīnijs (Gd)

• Atomskaitlis 64
• Atomu svars: 157
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1312 ° C
• Vārīšanās temperatūra: 3250 ° C

Gadolīnijam ir maz pielietojumu, no kuriem galvenais ir magnētiskā rūpnieciskā dzesēšana, jo tas paaugstina tā magnētiskās īpašības zemā temperatūrā; bet, tā kā šāda veida dzesētājiem ir nepieciešams izmantot arsēnu, tos neizmanto mājas dzesēšanā. Medicīnā to izmanto kā kontrastvielu magnētiski kodolresonansei.

Terbijs (Tb)

• Atomu skaitlis 65
• Atomu svars: 159
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +4
• Kušanas temperatūra: 1356 ° C
• Viršanas temperatūra: 3230 ° C

Tas tika atklāts 1843. gadā un izolēts 1905. gadā. Tas ir ļoti svarīgi elektronikas nozarē, jo tas ir viens no pusvadītāju izgatavošanā izmantotajiem elementiem. Citi izmantošanas veidi ir fluorescējošu lampu un attēlu cauruļu izgatavošana. To izmanto arī kā katalizatoru degvielas šūnās. Lai gan tam nav bioloģisku funkciju, tā ieelpošanai vai iekļūšanai cilvēka ķermenī ir toksiska iedarbība, kas galvenokārt ietekmē aknas.

Disprosijs (Dy)

• Atomskaitlis 66
• Atomu svars: 162,5
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +2, +3
• Kušanas temperatūra: 1407 ° C
• Vārīšanās temperatūra: 2567 ° C

Tas tika atklāts 1843. gadā un izolēts 1905. gadā. Tas ir ļoti svarīgi elektronikas nozarē, jo tas ir viens no pusvadītāju izgatavošanā izmantotajiem elementiem. Citi izmantošanas veidi ir fluorescējošu lampu un attēlu cauruļu izgatavošana. To izmanto arī kā katalizatoru degvielas šūnās. Lai gan tam nav bioloģisku funkciju, tā ieelpošanai vai iekļūšanai cilvēka ķermenī ir toksiska iedarbība, kas galvenokārt ietekmē aknas.

Holmium (Ho)

• Atomu skaitlis 67
• Atomu svars: 166
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1474 ° C
• Viršanas temperatūra: 2700 ° C

Tas tika atklāts 1878. gadā, un tā nosaukums radies no tās atklāšanas pilsētas Stokholmas latīņu valodā Holmia. Tam gandrīz nav praktiskas izmantošanas; tomēr dažās nozarēs to izmanto kā katalizatoru ķīmiskām reakcijām, kā arī dažiem elektroniskiem komponentiem. To lieto arī, lai mainītu lāzera stara frekvenci un intensitāti.

Erbijs (Er)

• Atomskaitlis 68
• Atomu svars: 167
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1795 ° C
• Viršanas temperatūra: 2863 ° C

Tas tika atklāts 1843. gadā. To izmanto kodolrūpniecībā kā neitronu buferi. Oksīda formā tas ir kristālu krāsviela, kas tiem piešķir sārtu nokrāsu; Šie kristāli tiek izmantoti optikā un rotaslietās. To izmanto arī optisko šķiedru izgatavošanai.

Tulijs (Tm)

• Atomu skaitlis 69
• Atomu svars: 167
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1545 ° C
• Viršanas temperatūra: 1947 ° C

Tas tika atklāts 1879. gadā. Neskatoties uz zemo pieejamību, tā radioaktīvo īpašību dēļ to galvenokārt izmanto kā rentgenstaru avotu portatīvajās iekārtās un cietvielu lāzeros.

Itterbijs (Yb)

• Atomu skaitlis 70
• Atomu svars: 173
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 824 ° C
• Viršanas temperatūra: 1194 ° C

Tas tika atklāts 1878. gadā un izolēts 1907. gadā. Radioaktīvos izotopus izmanto pārnēsājamām rentgena iekārtām, kas darbojas bez elektrības. To lieto arī, lai uzlabotu tērauda sakausējumus un palielinātu to izturību, kas raksturīga zobārstniecībā, pateicoties tērauda mehānisko īpašību uzlabošanai. Ar to jārīkojas uzmanīgi, jo tas var izraisīt kairinājumu un apdegumus. Turklāt, reaģējot ar gaisu, tas var izraisīt sprādzienu vai ugunsgrēku.

Lutēcijs (Lu)

• Atomu skaitlis 71.
• Atomu svars: 175
• Ciets stāvoklis
• Izskats: metālisks, sudraba balts
• Valensija: +3
• Kušanas temperatūra: 1652 ° C
• Viršanas temperatūra: 3402 ° C

Tas tika atklāts 1907. gadā. Tas ir vismazāk sastopamais ķīmiskais elements zemes garozā. Neskatoties uz zemo pieejamību, to izmanto eļļas pārstrādei un kā organiskās ķīmijas reakciju katalizatoru. Daži radioaktīvie izotopi ir pārbaudīti arī staru terapijas procedūrām.