Lantanoidid: erinevus redaktsioonide vahel

[[Perioodilisussüsteem]]is paigutatakse lantanoidid koos [[aktinoidid]]ega enamasti eraldi peatabeli alla.

Lantanoidide keemia sai alguse Skandinaavias, kui 1794. aastal õnnestus [[JohannJohan Gadolin|Johann Gadolinil]]il saada oksiidi mustast mineraalist, mis on tänapäeval tuntud [[gadoliniit|gadoliniidina]]. Aastatel 1839–1843 eraldas rootslane C. G. Mosander maagist [[Tseeriumoksiid|tseerium]]- ja [[Lantaanoksiid|lantaanoksiidi]] ning oksiidide segu, mis koosnes elementidest [[promeetium]]ist ja [[gadoliinium]]ist.

Kui [[DimitriDmitri Mendelejev|Mendelejev]] avaldas 1869. aastal [[Keemiliste elementide perioodilisussüsteem<|perioodilisustabeli]], suutis ta sinna paigutada ainult lantaani, tseeriumi ja elemendi, mille kohta praegu teatakse, et see on elementide praseodüümi (Pr) ja neodüümi (Nd) segu. Kuna nende elementide aatommasside kohta polnud usaldusväärset informatsiooni, siis see muutis nende õige paigutamise perioodilisustabelisse raskeks. Suuremat osa lantanoididest polnud veel suudetud eraldada ning samuti polnud informatsiooni selle kohta, kui palju neid elemente olla võib. Kui [[Henry Moseley]] (1887–1915) kasutas [[röntgenstruktuurianalüüs|röntgenstruktuurianalüüsi]] elementide spektrite uurimiseks, avastas ta seose spektrite ning elementide asukoha vahel perioodilisustabelis. Ta näitas, et lantaanist luteetsiumini on 15 elementi. Radioaktiivne [[promeetium]] avastati [[teine maailmasõda|Teise maailmasõja]] ajal.

Kõikidel lantanoididel on lahustes võimalik oksüdatsiooniaste +3 ning varem arvati, et oksüdatsiooniaste +2 on ainult [[Samaarium|samaariumil]], [[Euroopium|euroopiumil]] ja [[Üterbium|üterbiumil]]. Nüüd on teada, et kõigil lantanoididel on lahuses võimalik +2 oksüdatsiooniaste.<ref>M. R. MacDonald, J. E. Bates, J.W. Ziller, F. Furche, W. Evans, Completing the Series of +2 Ions for the Lanthanide Elements: Synthesis of Molecular Complexes of Pr, Gd, Tb, and Lu. Journal of the American Chemical Society 135 (2013) 9857–9868.</ref> Kuna tseeriumi ja ka [[Praseodüüm|praseodüümi]] neljandat elektroni on võrdlemisi lihtne eemaldada, moodustuvad Ce(IV) ja Pr(IV) ühendid, näiteks hapnikuga reageerimisel tekib pigem CeO₂ kui Ce₂O₃.

Lantanoidide sulamistemperatuur suureneb perioodis vasakult paremale (lantaan (920 °C) – luteetsium (1622 °C)) ning sõltub 6s, 5p ja 4f orbitaalide [[hübidisatsiooniaste|hübridisatiooniastmest]]. Kõige madalam sulamistemperatuur (795°C) on tseeriumil, kuna tema vastavad orbitaalid on kõige rohkem hübridiseerunud.<ref>N. Krishnamurthy, C. K. Gupta, Extractive Metallurgy of Rare Earths, CRC Press, 2004</ref> Lantanoidid on pehmed metallid, nende kõvadus suureneb perioodis. Euroopium paistab silma kui kõige madalama tihedusega (5,24 g/cm3) ja suurima metallilise raadiusega (208,4 pm) lantanoid. Seda saab võrrelda baariumiga, mille metalli raadius on 222 pm. Arvatakse, et Eu metall sisaldab suuremaid Eu²⁺ ioone ja et tema [[juhtivustsoon|juhtivustsoonis]] on ainult kaks elektroni. Sarnane seletus on antud üterbiumi suurele metalli raadiusele.<ref name="elements">N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, 1997, pp. 1230–1242.</ref> Lantanoididele on omane suhteliselt suur [[eritakistus]] 29–134 μΩ·cm. Võrdluseks alumiiniumi eritakistus on 2,655 μΩ·cm. Lantanoidid on [[pramagnetism|paramagnetilised]], välja arvatud lantaan, üterbium ja luteetsium, millel ei ole paardumata f-elektrone. Gadoliinium muutub [[ferromagnetism|ferromagnetiliseks]] temperatuuridel alla 16 °C ([[Curie punkt]]). Raskemad lantanoidid – [[terbium]], [[düsproosium]], [[holmium]], [[erbium]] ja [[tuulium]] – muutuvad ferromagnetiliseks palju madalamatel temperatuuridel.

{{Viitedviited}}

* Ago Gaškov. [http://forte.delfi.ee/news/teadus/ainus-haruldaste-muldmetallide-tootja-valjaspool-hiinat-asub-eestis.d?id=42360861&l=wdelfi Ainus haruldaste muldmetallide tootja väljaspool Hiinat asub Eestis] forte.delfi.ee, 19. märts 2011.