Στοιχεία Σπάνιας Γης

Τα στοιχεία σπανίων γαιών είναι μια ομάδα μετάλλων μεταπτώσεως, που βρίσκονται κυρίως στην πρώτη σειρά κάτω από τον περιοδικό πίνακα (σειρά λανθανιδών), συν το σκάνδιο και το ύττριο. Παρά το όνομα, αυτά τα στοιχεία είναι αρκετά άφθονα στον φλοιό της Γης. Ωστόσο, δεν υπάρχουν σε καθαρή μορφή στη φύση, αλλά εμφανίζονται μαζί ως ενώσεις σε ορυκτά. Οι παρόμοιες ιδιότητες τους καθιστούν εξαιρετικά δύσκολο να απομονωθούν. Τα άτομα των στοιχείων σπάνιων γαιών συνήθως σχηματίζουν τρισθενή κατιόντα.
Λίστα των Στοιχείων Σπάνιων Γης
NUMBER | ΣΥΜΒΟΛΟ | ELEMENT |
21 | Sc | Σκάνδιο |
39 | Ε | Ύττριο |
57 | Λα | Λανθάνιο |
58 | Θε | Cerium |
59 | Πρ | Πρασεοδύμιο |
60 | Δ | Νεοδύμιο |
61 | ΜΜ | Προμέθιο |
62 | Σμ | Σαμάριο |
63 | Ευ | Ευρώπη |
64 | Gd | Γαδολίνιο |
65 | Tb | Τέρβιο |
66 | Dy | Δυσπρόσιο |
67 | Λοιπόν | Χόλμιο |
68 | Ε | Έρβιο |
69 | Τμ | Θούλιο |
70 | Yb | Υτέρβιο |
71 | Λου | Λουτέτιο |
Ελαφρά σπάνια γήινα στοιχεία (LREE) και βαριά στοιχεία σπάνιας γης (HREE)
Τα μέταλλα σπανίων γαιών ομαδοποιούνται στα ελαφριά στοιχεία σπάνιων γαιών (στοιχεία σπάνιων γαιών ελαφριάς ομάδας ή LREE) και στα βαρέα στοιχεία σπανίων γαιών (στοιχεία σπάνιων γαιών βαριάς ομάδας ή HREE). Τα LREE είναι λανθάνιο μέσω γαδολίνιο. Τα HREE είναι το ύττριο και μετά το τέρβιο μέσω του λουτέτιου. Η ταξινόμηση καθορίζεται από τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων των ατόμων του στοιχείου. Τα LREE δεν έχουν ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια, ενώ τα HREE έχουν ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια. Το στοιχείο ύττριο θεωρείται HREE επειδή έχει παρόμοιες χημικές ιδιότητες με τα άλλα βαρέα μέταλλα σπάνιων γαιών και συγκρίσιμη ιοντική ακτίνα. Το σκάνδιο σχηματίζει ένα τρισθενές κατιόν, όπως και τα άλλα στοιχεία σπάνιων γαιών, αλλά δεν πληροί το κριτήριο διαμόρφωσης ηλεκτρονίων για ένα LREE και δεν έχει αρκετές χημικές ιδιότητες με το HREE ώστε να θεωρείται ένα από αυτά.
Χρήσεις των Στοιχείων Σπάνιων Γης
Τα μέταλλα σπάνιων γαιών χρησιμοποιούνται σε μια ποικιλία υλικών και προϊόντων, όπως:
- υπεραγωγοί
- εξαιρετικά ισχυροί μαγνήτες
- φωσφόρους και χρωστικές ουσίες
- καταλύτες
- λέιζερ και μέιζερ
- χάλυβας και άλλα κράματα