Lantanoid

Vzorky lantanoidov

Lantanoidy je spoločné pomenovanie chemických prvkov nachádzajúcich sa za prvkom lantán La, teda ide o skupinu štrnástich chemických prvkov s atómovými číslami 58 do 71, čiže prvky cér až lutécium, ktoré sa nachádzajú v periodickej tabuľke v šiestej perióde a vo valenčnej vrstve obsadzujú orbitály bloku f. Aj keď posledný prvok z radu – lutécium – má v skutočnosti f orbitál kompletne zaplnený (jeho elektrónová konfigurácia je [Kr] 4f¹⁴ 5d¹ 6s²), formálne sa tiež zaraďuje k lantanoidom. Spolu so skandiom a ytriom sa označujú ako kovy vzácnych zemín.

Kedysi sa tieto prvky označovali nesprávne ako lantanidy. Prípona „-oid“ naznačuje podobnosť (s lantánom), koncovky „-id“ naznačuje v zlúčeninách záporný náboj (čo lantanoidy nemajú).

Prvky

Zoznam lantanoidov (spolu s lantánom)

57 La

58 Ce

59 Pr

60 Nd

61 Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

71 Lu

Vlastnosti

Lantanoidy sú striebrobiele mäkké, kujné a ťažné kovy. Prvé tri lantanoidy, lantán, cér a prazeodým kryštalizujú v najtesnejšom hexagonálnom a kubickom usporiadaní. Európium má kubickú priestorovo centrovanú štruktúru a yterbium kryštalizuje s najtesnejšou kubickou štruktúrou. Ostatné lantanoidy majú najtesnejšiu hexagonálnu štruktúru.

Lantanoidy sú reaktívne kovy. Zapálené na vzduchu alebo v kyslíku reagujú na oxidy. Cér reaguje na oxid CeO₂, prezeodým a terbium na oxidy približných vzorcov Pr₆O₁₁, Tb₄O₇ a ostatné lantanoidy na oxidy Ln₂O₃. Zohrievaním lantanoidov s halogénmi vznikajú halogenidy všeobecného vzorca LnX₃, s vodíkom reagujú na hydridy LnH₂ a LnH₃. Lantanoidy reagujú za tepla s väčšinou nekovov. Lantanoidy sa chovajú ako neušľachtilé kovy.

Čisté kovové lantanoidy sa získavajú ťažko, lebo sa ľahko oxidujú a majú vysoké teploty topenia. Okrem toho sú ich zlúčeniny veľmi podobné navzájom, ale aj so zlúčeninami prvkov, ktoré sú umiestnené nad nimi (tzv. lantanoidová kontrakcia). Pri lantanoidoch je zaujímavé, že v zlúčeninách s aniónom odvodeným od silnej kyseliny (sírová, dusičná, chloristá, chlorovodíková, atď.), sú ich soli vo vode rozpustné, bez výnimky.

Výskyt v prírode, izolácia a použitie

Lantanoidy napriek ich pôvodnému označeniu prvky vzácnych zemín nepatria podľa výskytu v prírode medzi zriedkavé prvky. Takzvané ťažké lantanoidy (Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) sa nachádzajú najmä vo forme kremičitanov (gadolinit, thorveitit), fosforečnanov (xenotím) a tiež niobičnanov a tantaličnanov.

Najväčšie množstvo lantanoidov bez rozdelenia na jednotlivé prvky sa spotrebuje na výrobu zliatín. Zliatiny lantanoidov a kobaltu sa používajú na výrobu permanentných magnetov. Oxidy lantanoidov sa používajú ako katalyzátory pri spracovaní ropy. Ďalšie zlúčeniny lantanoidov majú uplatnenie v elektrotechnike a elektronike pri konštrukcii laserov a vo výrobe rôznych fluorescenčných povrchov, vrátane televíznych obrazoviek. Predpokladá sa využitie elektrických a magnetických vlastností sulfidov, selenidov a teluridov európnatých a yterbnatých pri konštrukcii pamäťových prvkov.

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému lantanoidy

Chemický portál

Periodická tabuľka chemických prvkov

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1

H

He

2

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

3

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

4

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

5

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

6

Cs

Ba

La

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

7

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

Alkalické kovy

Kovy alk. zemín

Lantanoidy

Aktinoidy

Prechodné prvky

Kovy

Polokovy

Nekovy

Halogény

Vzácne plyny