Under huvudkroppen på periodiska systemet är två rader med element. Dessa är lantanider och den aktinider. Om du tittar på elementens atomnummer kommer du att märka att de passar i utrymmena under skandium och yttrium. Anledningen till att de inte (vanligtvis) listas där beror på att det här skulle göra bordet för brett för att skriva ut på papper. Var och en av dessa rader med element har karakteristiska egenskaper.
Det finns dock en viss tvist om exakt var lantaniderna börjar och slutar. Tekniskt sett är antingen lantan eller lutetium ett d-block-element snarare än f-block-element. Ändå delar de två elementen med andra element i gruppen.
Lantaniderna indikeras med den kemiska symbolen Ln när man diskuterar allmän lantanidkemi. Gruppen av element går faktiskt enligt något av flera namn: lanthanider, lanthanidserier, sällsynta jordartsmetaller, sällsynta jordelement, vanliga jordelement, inre övergångsmetaller och lanthanoider. De IUPAC formellt föredrar användningen av termen "lanthanoider" eftersom suffixet "-ide" har en specifik betydelse inom kemi. Gruppen erkänner dock att uttrycket "lanthanide" föregår detta beslut, så det accepteras allmänt.
Alla lanthanider är blanka, silverfärgade övergångsmetaller. Liksom andra övergångsmetaller bildar de färgade lösningar, men lantanidlösningar tenderar att vara bleka i färg. Lantaniderna tenderar att vara mjuka metaller som kan skäras med en kniv. Medan atomerna kan uppvisa något av flera oxidationstillstånd, är +3-tillståndet vanligast. Metallerna är i allmänhet ganska reaktiva och bildar en oxidbeläggning vid exponering för luft. Lanthanum, cerium, praseodym, neodym och europium är så reaktiva att de lagras i mineralolja. Gadolinium och lutetium anstränger sig dock långsamt i luften. De flesta lantanider och deras legeringar upplöses snabbt i syra, antänds i luft runt 150-200 ° C och reagerar med halogener, svavel, väte, kol eller kväve vid uppvärmning.
Element i lanthanidserien visar också ett fenomen som kallas lantanidkontraktion. Vid lanthanidkontraktion tränger 5s och 5p orbitaler in i 4f underskal. Eftersom 4f-underskalet inte är helt skyddat från effekterna av den positiva kärnladdningen, atom radien för lantanidatomerna minskar successivt och rör sig över det periodiska bordet från vänster till rätt. (Observera: Detta är faktiskt den allmänna trenden för atomradie som rör sig över det periodiska systemet.)
Lanthanide-mineraler tenderar att innehålla alla element i serien. Men varierar beroende på överflödet av varje element. Mineral euxeniten innehåller lantanider i nästan lika stora andelar. Monazite innehåller främst lättare lantanider, medan xenotime mestadels innehåller tyngre lantanider.