Lantaniderna eller lanthanoid-serien är en grupp övergångsmetaller ligger på det periodiska bordet i den första raden (perioden) under tabellens huvuddel. Lantaniderna benämns vanligtvis de sällsynta jordartselementen (REE), även om många människor grupperar skandium och yttrium också under denna etikett. Därför är det mindre förvirrande att kalla lantaniderna en delmängd av de sällsynta jordartsmetallerna.
Lanthanides
Här är en lista över de 15 elementen som är lantanider, som löper från atomnummer 57 (lantan eller Ln) och 71 (lutetium eller Lu):
- Lantan: symbol Ln, atomnummer 57
- Cerium: symbol Ce, atomnummer 58
- Praseodym: symbol Pr, atomnummer 59
- neodym: symbol Nd, atomnummer 60
- prometium: symbol Pm, atomnummer 61
- Samarium: symbol Sm, atomnummer 62
- Europium: symbol Eu, atomnummer 63
- Gadolinium: symbol Gd, atomnummer 64
- terbium: symbol Tb, atomnummer 65
- dysprosium: symbol Dy, atomnummer 66
- Holmium: symbol Ho, atomnummer 67
- erbium: symbol Er, atomnummer 68
- thulium: symbol Tm, atomnummer 69
- Ytterbium: symbol Yb, atomnummer 70
- lutetium: symbol Lu, atomnummer 71
Observera att ibland anses lantanider vara elementen följande lantan på det periodiska bordet, vilket gör det till en grupp med 14 element. Vissa referenser utesluter också lutetium från gruppen eftersom det har en enda valenselektron i 5d-skalet.
Lanthanides egenskaper
Eftersom lanthaniderna alla är övergångsmetaller har dessa element gemensamma egenskaper. I ren form är de ljusa, metalliska och silviga i utseende. Det vanligaste oxidationstillståndet för de flesta av dessa element är +3, även om +2 och +4 generellt sett är stabila. Eftersom de kan ha olika oxidationstillstånd tenderar de att bilda färgglada komplex.
Lanthanider är reaktiva - lätt bildande av joniska föreningar med andra element. Exempelvis reagerar lantan, cerium, praseodym, neodym och europium med syre för att bilda oxidbeläggningar eller skada efter kort exponering för luft. På grund av deras reaktivitet lagras rena lantanider i en inert atmosfär, såsom argon, eller förvaras under mineralolja.
Till skillnad från andra flesta andra övergångsmetaller tenderar lantaniderna att vara mjuka, ibland till den punkt där de kan skäras med en kniv. Dessutom förekommer inget av elementen fritt i naturen. När man rör sig över det periodiska systemet minskar radien för 3+ jonen för varje på varandra följande element; detta fenomen kallas lantanidkontraktion.
Med undantag av lutetium är alla lantanidelement f-blockelement, med hänvisning till fyllningen av 4f-elektronskalet. Även om lutetium är ett d-block-element anses det vanligtvis vara en lantanid eftersom det delar så många kemiska egenskaper med de andra elementen i gruppen.
Överraskande, även om elementen kallas sällsynta jordelement, är de inte särskilt knappa i naturen. Men det är svårt och tidskrävande att isolera dem från varandra från sina malmer och öka deras värde.
Slutligen uppskattas lantanider för deras användning i elektronik, särskilt tv- och bildskärmar. De används också i tändare, lasrar och supraledare och för att färga glas, göra material fosforescerande och till och med kontrollera kärnreaktioner.
En anmärkning om notation
Den kemiska symbolen Ln kan användas för att hänvisa till alla lantanider i allmänhet, inte specifikt elementet lantan. Detta kan vara förvirrande, särskilt i situationer där lantan i sig inte anses vara medlem i gruppen!