Tärkein tiede

Lanthanoidien supistumiskemia

Lanthanoidien supistumiskemia
Lanthanoidien supistumiskemia
Anonim

Lanthanoidien supistuminen, jota kutsutaan myös lantanidin supistumiseksi kemiassa, harvinaisten maametallien elementtien atomien ja ionien koon tasainen pienentyminen lisääntyvällä atomiluvulla lantanista (atominumero 57) lutetiumin (atominumero 71) kautta. Kullakin peräkkäisellä atomilla ydinvaraus on positiivisempi yhdellä yksiköllä, jota seuraa vastaava elektronien lukumäärän lisäys ytimen ympäröivissä 4f: n kiertoradalla. 4f-elektronit suojaavat toisiaan erittäin epätäydellisesti ytimen lisääntyneeltä positiiviselta varaukselta, niin että tehokas ydinvaraus, joka houkuttelee kutakin elektronia, kasvaa tasaisesti lantanoidielementtien läpi, johtaen peräkkäisiin atomi- ja ionisäteiden vähenemisiin. Lantaani-ioni, La 3 +,: n säde on 1,061 angstromia, kun taas raskaamman lutetiumionin, Lu 3 +, säde on 0,850 angströmiä. Koska lantanoidien supistuminen pitää nämä harvinaisten maametallien ionit suunnilleen samankokoisina ja koska niillä kaikilla on yleensä hapetustila +3, niiden kemialliset ominaisuudet ovat hyvin samankaltaiset, mistä seuraa, että ainakin pieniä määriä kutakin niistä on yleensä jokaisessa harvinaisessa maassa mineraali. Lantanoidien supistuminen on myös erittäin merkittävä tekijä jaksollisen taulukon IVb-ryhmän zirkoniumin (atominumero 40) ja hafniumin (atominumero 72) erittäin läheisessä kemiallisessa samankaltaisuudessa. Lantanoidien supistumisen vuoksi raskaammalla hafniumilla, joka seuraa heti lantanoideja, on säde, joka on lähes identtinen kevyemmän zirkoniumin kanssa.