Charakterystyka lantanowców

Lantanowce to pierwiastki chemiczne, które wahają się od lantanu do lutetu. Mają wspólne cechy, dla których są klasyfikowane w specjalnej kategorii na dole układu okresowego.

Główne cechy lantanowców:

• Znajdują się one w 6 okresie układu okresowego.
• Obejmują 15 elementów, od 57 do 71.
• Dzielą one strukturę lantanu, do którego dodaje się poziom energii f, który jest mniej reaktywny chemicznie.
• Nazywano je pierwiastkami ziem rzadkich, ponieważ w stanie naturalnym zawsze łączą się w tlenki.
• Niektóre są stosunkowo obfite.
• Chociaż mają zmienne wartościowości, większość ma wartościowości +3.
• Wraz ze wzrostem liczby atomowej zmniejsza się jej promień.
• Wszystkie mają lśniący metaliczny wygląd.

Indywidualne cechy lantanowców:

Lantan (La).

• Liczba atomowa 57
• Waga atomowa: 139
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 920 ° C
• Temperatura wrzenia: 3457 ° C

Został odkryty w 1839 roku. W przemyśle jest używany w stopach z innymi lantanowcami do produkcji lżejszych kamieni; w optyce służy do okularów optycznych. Jest również używany do gąbek wodorowych, używanych do przechowywania gazów. W medycynie jest stosowany w postaci węglanu lantanu, do leczenia niewydolności nerek, ponieważ ma powinowactwo do mieszania się z fosfatami, zmniejszając hiperfosfemię.

Cer (Ce)

• Liczba atomowa 58
• Waga atomowa: 140
• Stan: miękkie ciało stałe
• Wygląd: metaliczny, srebrnoszary, żelazopodobny
• Walencja: +3, +4
• Temperatura topnienia: 798 ° C
• Temperatura wrzenia: 3426°C

Został odkryty w 1803 roku. Jest to najliczniejszy lantanowiec. Wykorzystywany jest do produkcji katalizatorów, głównie samochodowych (katalizatory) oraz do krakingu oleju. W postaci tlenkowej służy do polerowania okularów i soczewek. Chociaż nie ma znanych funkcji biologicznych, w medycynie jest stosowany w maściach na oparzenia.

Prazeodym (Pr)

• Liczba atomowa 59
• Waga atomowa: 144
• Stan: miękkie ciało stałe
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 931 ° C
• Temperatura wrzenia: 3520°C

Odkryto go w 1841 r., a odizolowano w 1885 r. W przemyśle jest używany w stopach z magnezem do produkcji silników lotniczych; Służy do nadawania szkłu i emalii żółtego koloru. Stopy niklu mają właściwości magnetyczne. Reaguje z halogenami, tworząc fluorki, chlorki, bromki i jodki.

Neodym (Nd)

• Liczba atomowa 60
• Waga atomowa: 139
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1024 ° C
• Temperatura wrzenia: 3100 ° C

Został odkryty w 1885 roku, kiedy wyizolowano prazeodym; neodym był izolowany do 1925 roku. Jest to jeden z najbardziej reaktywnych lantanowców. W przemyśle służy do barwienia szkła i emalii. Ze względu na zdolność pochłaniania światła jest używany w astronomii do tworzenia kryształów, za pomocą których kalibruje się spektrometry i filtry podczerwieni. Jednym z jego głównych zastosowań jest wytwarzanie magnesów o dużej intensywności magnetycznej. Magnesy te są używane w precyzyjnych instrumentach, takich jak te stosowane w dyskach twardych komputerów, a także w niektórych głośnikach o wąskim formacie.

Promet (PM)

• Liczba atomowa 61
• Waga atomowa: 145
• Stan stały
• Wygląd: ?
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1100 ° C
• Temperatura wrzenia: 3000 ° C

Jego istnienie przewidziano w 1902 r., ale nie udało się go udowodnić do 1944 r. Ten lantanowiec nie występuje w naturze, będąc źródłem jego otrzymywania i badania rozszczepienia uranu. Podczas rozszczepiania uranu w reaktorze jądrowym, jednym z atomów powstających w wyniku tej separacji atomowej jest promet. Ma właściwości radioaktywne, które nadają mu fosforescencję i jest używany do kalibratorów i baterii jądrowych stosowanych w statkach kosmicznych.

Samar (Sm)

• Liczba atomowa 62
• Waga atomowa: 150
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1072 ° C
• Temperatura wrzenia: 1803°C

Odkryto go w 1853 r., a odizolowano w 1879 r. Ma kilka izotopów, a co najmniej dwa z nich są radioaktywne. W przemyśle wykorzystywany jest w optyce do wytwarzania kryształów pochłaniających światło podczerwone. Jest również stosowany jako katalizator do otrzymywania alkoholu oraz jako element niektórych lamp fluorescencyjnych i telewizorów. Jeśli chodzi o zdrowie, wdychanie (np. tlenek używany do polerowania kryształów) może powodować zatorowość płucną lub wpływać na wątrobę. Izotopy promieniotwórcze są wykorzystywane w radioterapii nieuleczalnie chorych pacjentów.

Europ (UE)

• Liczba atomowa 63
• Waga atomowa: 152
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +2, +3
• Temperatura topnienia: 826°C
• Temperatura wrzenia: 1527 ° C

Został odkryty w 1890 roku. Jest najbardziej reaktywnym z lantanowców. Był używany w lampach fluorescencyjnych i telewizorach, jednak do powodowania zatorowości płucnej, jeśli jest wdychany lub uszkadza wątrobę, jeśli nagromadzi się w ludzkim ciele, prawie nie ma zastosowań przemysłowych. W badaniach atomowych jest używany, ponieważ pochłania neutrony.

Gadolin (Gd)

• Liczba atomowa 64
• Waga atomowa: 157
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1312 ° C
• Temperatura wrzenia: 3250 ° C

Gadolin ma niewiele zastosowań, z których głównym jest magnetyczne chłodnictwo przemysłowe, ponieważ zwiększa swoje właściwości magnetyczne w niskich temperaturach; ale ponieważ tego typu chłodziarki wymagają użycia arsenu, nie są używane w chłodnictwie domowym. W medycynie jest stosowany jako środek kontrastowy do rezonansu magnetyczno-jądrowego.

Terb (Tb)

• Liczba atomowa 65
• Waga atomowa: 159
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +4
• Temperatura topnienia: 1356 ° C
• Temperatura wrzenia: 3230°C

Odkryto go w 1843 r., a odizolowano w 1905 r. Jest to bardzo ważne w branży elektronicznej, gdyż jest jednym z elementów wykorzystywanych do wytwarzania półprzewodników. Inne zastosowania to produkcja świetlówek i kineskopów. Jest również stosowany jako katalizator w ogniwach paliwowych. Chociaż nie pełni funkcji biologicznych, to jego wdychanie lub dostanie się do organizmu człowieka ma działanie toksyczne, głównie oddziałujące na wątrobę.

Dysproz (Dy)

• Liczba atomowa 66
• Waga atomowa: 162,5
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +2, +3
• Temperatura topnienia: 1407 ° C
• Temperatura wrzenia: 2567 ° C

Odkryto go w 1843 r., a odizolowano w 1905 r. Jest to bardzo ważne w branży elektronicznej, gdyż jest jednym z elementów wykorzystywanych do wytwarzania półprzewodników. Inne zastosowania to produkcja świetlówek i kineskopów. Jest również stosowany jako katalizator w ogniwach paliwowych. Chociaż nie pełni funkcji biologicznych, to jego wdychanie lub dostanie się do organizmu człowieka ma działanie toksyczne, głównie oddziałujące na wątrobę.

Holm (Ho)

• Liczba atomowa 67
• Waga atomowa: 166
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1474 ° C
• Temperatura wrzenia: 2700 ° C

Został odkryty w 1878 roku, a jego nazwa pochodzi od miasta jego odkrycia, Sztokholmu, po łacinie Holmia. Nie ma prawie żadnych praktycznych zastosowań; jednak jest stosowany w niektórych gałęziach przemysłu jako katalizator reakcji chemicznych, a także w niektórych elementach elektronicznych. Służy również do zmiany częstotliwości i intensywności wiązki laserowej.

Erb (Er)

• Liczba atomowa 68
• Waga atomowa: 167
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1795 ° C
• Temperatura wrzenia: 2863 ° C

Został odkryty w 1843 roku. Jest stosowany w przemyśle jądrowym jako bufor neutronowy. W postaci tlenku jest barwnikiem kryształów, który nadaje im różowy odcień; Te kryształy są używane w optyce i biżuterii. Służy również do produkcji światłowodów.

tul (Tm)

• Liczba atomowa 69
• Waga atomowa: 167
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1545 ° C
• Temperatura wrzenia: 1947 ° C

Został odkryty w 1879 roku. Pomimo niskiej dostępności, ze względu na właściwości radioaktywne, jego głównym zastosowaniem jest źródło promieniowania rentgenowskiego w sprzęcie przenośnym oraz w laserach na ciele stałym.

Iterb (Yb)

• Liczba atomowa 70
• Waga atomowa: 173
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 824 ° C
• Temperatura wrzenia: 1194 ° C

Odkryto go w 1878 r., a odizolowano w 1907 r. Izotopy radioaktywne są używane w przenośnym sprzęcie rentgenowskim, który działa bez elektryczności. Służy również do ulepszania stopów stali i zwiększania ich odporności, co jest cechą stosowaną w stomatologii, ze względu na poprawę właściwości mechanicznych stali. Należy obchodzić się z nim ostrożnie, ponieważ może powodować podrażnienia i oparzenia. Ponadto reagując z powietrzem może spowodować wybuch lub pożar.

Lutet (Lu)

• Liczba atomowa 71
• Waga atomowa: 175
• Stan stały
• Wygląd: metaliczny, srebrny biały
• Walencja: +3
• Temperatura topnienia: 1652 ° C
• Temperatura wrzenia: 3402 ° C

Został odkryty w 1907 roku. Jest to najmniej występujący w skorupie ziemskiej pierwiastek chemiczny. Pomimo niskiej dostępności jest stosowany do rafinacji ropy naftowej oraz jako katalizator reakcji chemii organicznej. Niektóre izotopy promieniotwórcze zostały również przetestowane pod kątem leczenia radioterapią.