Serija lantanida ili lantanoida je skupina prijelaznih metala koji se nalazi na periodičnoj tablici u prvom redu (razdoblju) ispod glavnog tijela tablice. Lantanidi se obično nazivaju rijetkozemni elementi (REE), iako mnogi ljudi grupiraju skandij i itrij zajedno pod ovom oznakom. Stoga je manje zbunjujuće nazivanje lantanida podskupinom rijetki zemni metali.
Lantanidi
Evo popisa 15 elemenata koji su lantanidi, a koji potječu od atomskog broja 57 (lantan ili Ln) i 71 (lutecij ili Lu):
- Lantan: simbol Ln, atomski broj 57
- cerijum: simbol Ce, atomski broj 58
- praseodimij: simbol Pr, atomski broj 59
- neodimij: simbol Nd, atomski broj 60
- prometij: simbol Pm, atomski broj 61
- samarij: simbol Sm, atomski broj 62
- evropijum: simbol Eu, atomski broj 63
- gadolinijum: simbol Gd, atomski broj 64
- terbijum: simbol Tb, atomski broj 65
- rijetki metali: simbol Dy, atomski broj 66
- holmij: simbol Ho, atomski broj 67
- erbijum: simbol Er, atomski broj 68
- tulijum: simbol Tm, atomski broj 69
- iterbijum: simbol Yb, atomski broj 70
- lutecij: simbol Lu, atomski broj 71
Napominjemo da se ponekad elementi smatraju lantanidima sljedeći lantanom na periodičnoj tablici, što ga čini skupinom od 14 elemenata. Neke reference isključuju i lutecij iz skupine, jer ima jedan valentni elektron u 5d ljusci.
Svojstva lantanida
Kako su lantanidi prijelazni metali, ti elementi imaju zajedničke karakteristike. U čistom su obliku svijetli, metalik i srebrne boje. Najčešće stanje oksidacije za većinu ovih elemenata je +3, iako su +2 i +4 također uglavnom stabilna. Budući da mogu imati različita stanja oksidacije, imaju tendenciju u stvaranju jarko obojenih kompleksa.
Lanthanidi su reaktivni - lako tvore ionske spojeve s drugim elementima. Na primjer, latan, cerij, prazeodimij, neodimij i europij reagiraju s kisikom da bi se formirale oksidne prevlake ili zamrzavale nakon kratkog izlaganja zraku. Čisti lantanidi se zbog svoje reaktivnosti skladište u inertnoj atmosferi, poput argona, ili čuvaju pod mineralnim uljem.
Za razliku od drugih većine drugih prijelaznih metala, lantanidi imaju tendenciju da budu mekani, ponekad do točke gdje se mogu rezati nožem. Uz to, niti jedan od elemenata u prirodi ne postoji. Pri kretanju preko periodične tablice smanjuje se polumjer iona 3+ svakog uzastopnog elementa; ovaj fenomen naziva se lantanidna kontrakcija.
Uz iznimku lutecija, svi su lantanidni elementi f-blok elementi, koji se odnose na ispunjavanje 4f elektronske ljuske. Iako je lutecij element d-bloka, obično se smatra lantanidom jer dijeli toliko kemijskih svojstava s ostalim elementima u skupini.
Začudo, iako se elementi nazivaju rijetkim zemaljskim elementima, oni nisu osobito oskudni u prirodi. Međutim, teško je i dugotrajno izolirati ih jedne od svojih ruda, što pridonosi njihovoj vrijednosti.
Konačno, lantanidi se cijene zbog njihove uporabe u elektronici, posebno u televiziji i monitorima. Također se koriste u upaljačima, laserima i superprevodnicima, a za obojenje stakla, izradu materijala fosforescentnih, pa čak i za kontrolu nuklearnih reakcija.
Napomena o napomeni
Kemijski simbol Ln može se upotrijebiti za označavanje bilo kojeg lantanida općenito, a ne posebno za element lantanid. Ovo može biti zbunjujuće, posebno u situacijama kada se sam lantani ne smatra članom grupe!