Custor » Specials » De lanthaniden
Levenslang het einde vrezen is erger dan eens sterven

Bespreking van de lanthaniden groep

De Lanthaniden zijn ontdekt in 1787 in een zwart mineraal gadilinite in Ytterby, Zweden. Dit mineraal bleek te bestaan uit verschillende elementen. Moseley maakte een x-ray spectra van de elementen om te bewijzen dat er zich veertien elementen tussen lanthaan en hafnium bevonden. De Lanthaniden zijn ruim voorradig in de aardkorst. De term Lanthaniden is afkomstig is van het eerste element van de reeks namelijk lanthanium. Net als elke andere reeksen in het periodiek systeem, zoals de alkalimetalen of de halogenen, lijken de lanthaniden qau eigenschappen op elkaar.

Plaats lanthaniden in het periodiek systeem

De Lanthaniden (als reeks aangeduid met Ln) bestaan uit een reeks van 15 elementen namelijk van atoomnummer 57 tot en met 71. dat is van lanthanium tot en met Lutetium. De Lanthaniden lijken qua eigenschappen op elkaar. Ze vormen meestal Ln3+ ionen door het verliezen van drie buitenelektronen. Ook komen de oxidatietoestanden 2+ en 4+ voor. Lanthaniden zijn echter het meest stabiel in de +3 oxidatietoestand.

Elektron configuratie

De elektronenconfiguraties van de lanthaniden vertonen onderling overeenkomsten die de fysische en chemische overeenkomsten en (kleine) verschillen verklaren.
Een belangrijk kenmerk van de lanthaniden is de zogenaamde lanthanide contractie, dat is de afname van de atoomstraal van links naar rechts in de reeks, dus de afname in diameter van Lanthanium tot Lutetium.

Eigenschappen en chemische reacties

Een belangrijke eigenschap van de lanthaniden die bepaalt hoe de elementen reageren met andere elementen is de basiciteit. Basiciteit (mate waarin een oplossing alkalisch is) is een maat voor het gemak waarmee een atoom elektronen af staat en dus reageert. Voor de lanthaniden, is de relatieve basiciteit als volgt:

  • La3 +> Ce3 +> Pr3 +> Nd3 +> Pm3 +> Sm3 +> Eu3 +> Gd3 +> Tb3 +> Dy3 +> Ho3 +> Er3 +> Tm3 +> Yb3 +> LU3 +

De basiciteit neemt af bij hogere atoomnummers. Een andere eigenschap van de lanthaniden is hun magnetische eigenschap. De elementen zijn diamagnetisch of paramagnetisch. De diamagnetische ionen zijn: La3 +, LU3 +, YB2 + en Ce4 +, de rest van de lanthaniden is paramagnetisch.

Lantaniden en hun legeringen

De vers gesneden lanthaniden hebben een zilverachtige metallieke glans. Echter ze verliezen die glans snel door oxidatie in de lucht. Lanthaniden reageren langzaam in koud water maar snel bij verhitting. Dat komt door hun elektropositiviteit.(bezitten van positieve lading, dus de neiging om elektronen vrij te geven om een chemische binding te vormen). Lanthaniden ondergaan de volgende reacties:

  • Oxideren in vochtige lucht.
  • Lossen snel op in zuren.
  • Reactie met zuurstof langzaam bij kamertemperatuur, ontbranding bij 150-200 ° C.
  • Reageren met halogenen na verwarming.
  • Bij verwarming, reageren ze met S, H, C en N.

Trends in het periodiek systeem

De grootte van atoomstraal en ionstraal wordt bepaald door de kernlading en het aantal elektronen. In de lanthaniden, is er een afname in atoomgrootte van La naar Lu, de zogenaamde lanthanide Contractie. De trend voor de hele periodieke systeem is dat de atoomstraal afneemt van links naar rechts in de tabel en de lanthaniden volgen dus ook deze trend.

Kleur en lichtabsorptie

De kleur die een stof heeft is de kleur (golflengte van het licht) die wordt gereflecteerd door de stof. Dit betekent dat als een stof een groene kleur heeft, het groene licht wordt gereflecteerd. De golflengte van het licht bepaalt of het licht wordt gereflecteerd of geabsorbeerd.

Voorkomen in de natuur

Elke bekende Lanthanide mineraal bevat in beginsel alle leden van de reeks. Echter, elk mineraal bevat een andere concentratie verhouding van de afzonderlijke lanthaniden. De drie belangrijkste minerale bronnen zijn:
  • Monaziet: bevat vooral de lichtere lanthaniden.
  • Xenotiem: bevat vooral de zwaardere Lanthaniden.
  • Euxeniet: bevat een vrij gelijkmatige verdeling van de lanthaniden.

Toepassingen

  • De lanthaniden worden meestal niet gebruikt in elementaire vorm, maar als legering. Bijvoorbeeld worden legeringen met Cerium gebruikt in de metallurgie onder andere vanwege hun reducerend vermogen.
  • De lanthaniden worden gebruikt voor keramische doeleinden. De “glasachtige” bekleding van een keramische schotel kan worden gemaakt met lanthaniden.
  • Ze worden gebruikt om intensiteit van booglampen te verbeteren.
  • De lanthaniden worden gebruikt in nucleaire processen.
Ytterbium: Het element

Ytterbium: Het element

Ytterbium is een scheikundig element met symbool Yb en atoomnummer 70. Het is een helder, zilverachtig, zacht, kneedbaar doch taai element. Ytterbium is door de ontdekker Jean Charles Galissard de Mar…
Samarium: Het element

Samarium: Het element

Samarium is een scheikundig element met symbool Sm en atoomnummer 62. Het is een middelmatig hard zilverkleurig metaal dat gemakkelijk oxideert in de lucht. Het is een lid van de lanthanidereeks. Men…
Erbium: Het element

Erbium: Het element

Erbium, symbool Er en atoomnummer 68, het is een zilverwit chemisch element uit de lanthanide reeks. Erbium wordt in de natuur gevonden in een chemische verbinding met andere elementen. Het is een ele…
Dysprosium: Het element

Dysprosium: Het element

Dysprosium(van Grieks dysprositos = moeilijk toegankelijk) is een scheikundig element met symbool Dy en atoomnummer 66. Het is eenzacht zilvergrijs lanthanide met een metallische heldere glans. Dyspro…
Thulium: Het element

Thulium: Het element

In 1879 is thulium ontdekt door de Zweed Per Teodor Cleve tijdens bestuderen van onzuiverheden in lanthanide-oxiden. Na verwijderen van de bekende stoffen bleven twee onbekende substanties over. De en…
Cerium: Het element

Cerium: Het element

Cerium is een scheikundig element met symbool Ce en atoomnummer 58. Het is een zacht, zilverkleurig, kneed- en buigbaar metaal dat behoort tot de lanthaniden reeks. Het is vernoemd naar de dwergplanee…
Europium: het element

Europium: het element

Europium is een scheikundig element met symbool Eu en atoomnummer 63. Het is een zilverwit lanthanide en behoort tot de zeldzame aardmetalen. In 1890 ontdekte Paul de Boisbaudran spectraallijnen in ee…
Praseodymium: Het element

Praseodymium: Het element

Praseodymium is een zacht, zilverachtig, buigzaam en kneedbaar metaal uit de lanthanide groep en behoort tevens tot de zeldzame aardmetalen. Het element is genoemd naar de groene kleur van zijn oxide.…
Neodymium: het element

Neodymium: het element

Neodymium is een zacht zilverwit metaal. Het is ontdekt in 1885 door de Oostenrijkse chemicus Carl Auer von Welsbach. Het is aanwezig in de ertsmineralen monaziet en bastnasite. Neodymium-verbindingen…
Prothemium, het element

Prothemium, het element

Promethium (figuur uit de Griekse mythologie), is een kunstmatig radioactief zeldzaam (aard)metaal dat voor het eerst is geïsoleerd in 1945 door scheiding van splijtingsproducten van uranium in een ke…
Gadolinium: Het element

Gadolinium: Het element

Het element gadolinium werd in 1880 ontdekt door de zwitser Jean C G de Marignac. Hij onderzocht de ingredienten van het mineraal Samarskit door ze te isoleren d.m.v. verschil in oplosbaarheid in een…
Lanthanum: Het element

Lanthanum: Het element

Lanthanum is een zacht, taai, buigbaar, zilverwit metallic element, dat met een mes gesneden kan worden. Het is een zeldzaam aardmetaal en het eerste element van de lanthanide reeks. Blootgesteld aan…
Lutetium, het element

Lutetium, het element

Lutetium is een scheikundig element met symbool Lu enatoomnummer 71. Het is een zilverwit lanthanide. Onafhankelijk van elkaar is lutetium in 1907 ontdekt door Georges Urbain en Carl Auer von Welsbach…
Holmium: Het element

Holmium: Het element

Holmium is een scheikundig element met symbool Ho en atoomnummer 67. Het is een zacht goed vervormbare zilverwitte lanthanide met een metallieke glans. Holmium is in 1878 ontdekt door de Fransen Delaf…
Terbium: Het element

Terbium: Het element

Terbium is een lanthanide, in 1843 ontdekt door Carl Gustaf Mosander. Hij trof het element aan bij het ontleden van "verontreinigingen" in yttriumoxide. Pas rond 1900 lukte het Georges Urbain het elem…
Gepubliceerd door Custor op 26-04-2015, laatst gewijzigd op 04-05-2015. Het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van deze special ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.

Bronnen en referenties
  • http://chemwiki.ucdavis.edu/Inorganic_Chemistry/Descriptive_Chemistry/f-Block_Elements/The_Lanthanides
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Lanthanide
  • http://www.visionair.nl/wetenschap/het-periodiek-systeem-waterstof-h-nr-1-van-118/ (Afbeelding: periodiek systeem van elementen)
  • http://nl.afterdawn.com/nieuws/artikel.cfm/2011/08/28/prijzen_harde_schijven_stijgen_door_tekort_aan_zeldzame_aardmetalen
Schrijf mee!