Ποια είναι τα κύρια στοιχεία των ατομικών αριθμών 57-71;

Στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 57-71 ανήκουν στη σειρά Lanthanide . Είναι όλα μετά τα μετάλλια , που χαρακτηρίζεται από τα εξής:

1. Διαμόρφωση ηλεκτρονίων:

* Έχουν το εξωτερικό τους ηλεκτρόνιο στο 5D τροχιακό.

* Τα διαφοροποιημένα ηλεκτρόνια τους (αυτά που καθορίζουν τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα) βρίσκονται στο 4F τροχιακό.

* Η γενική διαμόρφωση ηλεκτρονίων τους είναι [XE] 4F⁻⁻⁴ 5D⁻2 6S2

2. Φυσικές ιδιότητες:

* Παρόμοιες χημικές ιδιότητες: Λόγω των παρόμοιων διαμορφώσεων ηλεκτρονίων, τα λανθανίδια παρουσιάζουν πολύ παρόμοιες χημικές ιδιότητες.

* υψηλά σημεία τήξης και βρασμού: Έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού λόγω μεταλλικής σύνδεσης και μεγάλου αριθμού ηλεκτρόνων που διατίθενται για συγκόλληση.

* Paramagnetic: Τα περισσότερα λανθανίδια είναι παραμαγνητικά, που σημαίνει ότι προσελκύονται από μαγνητικά πεδία, λόγω της παρουσίας μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων στα 4F τροχιακά τους.

* λαμπερά, ασημένια λευκά μέταλλα: Είναι συνήθως λαμπερά και ασημένια-λευκά στην εμφάνιση.

* Σχετικά αντιδραστική: Αντιδρούν με αέρα και νερό, σχηματίζοντας οξείδια.

3. Χημικές ιδιότητες:

* καταστάσεις μεταβλητής οξείδωσης: Παρουσιάζουν μια σειρά καταστάσεων οξείδωσης, με το +3 να είναι το πιο συνηθισμένο.

* σχηματίζουν σύμπλοκα: Τα λανθανίδια σχηματίζουν εύκολα σύμπλοκα με διάφορα προσδέματα λόγω των μεγάλων ιοντικών ακτίνων τους και των υψηλών αριθμών συντονισμού.

4. Εφαρμογές:

* φωτισμός υψηλής έντασης: Χρησιμοποιείται σε λαμπτήρες φθορισμού, λέιζερ και φώτα δρόμου υψηλής έντασης.

* Μαγνητικά υλικά: Ορισμένα λανθανίδια χρησιμοποιούνται σε μόνιμους μαγνήτες λόγω των μαγνητικών τους ιδιοτήτων.

* Καταλύτες: Λειτουργούν ως καταλύτες σε διάφορες χημικές αντιδράσεις.

* Ηλεκτρονικά: Χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά λόγω των μοναδικών ηλεκτρονικών ιδιοτήτων τους.

* Ιατρική απεικόνιση: Χρησιμοποιείται στην ιατρική απεικόνιση, ιδιαίτερα στην απεικόνιση με μαγνητική τομογραφία και ακτίνες Χ.

Βασικά σημεία:

* Εσωτερικά μεταβατικά μέταλλα: Τα λανθανίδια ονομάζονται μερικές φορές "εσωτερικά μετάλλια μετάλλων" επειδή τα 4F τροχιακά "θαμμένα" μέσα στο άτομο.

* Σπάνια γη: Ο όρος "σπάνιες γη" χρησιμοποιείται συχνά για τα λανθανίδια, αλλά δεν είναι στην πραγματικότητα σπάνια στο φλοιό της γης.

Τα λανθανίδια είναι μια συναρπαστική ομάδα στοιχείων με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών λόγω των μοναδικών ηλεκτρονικών και χημικών ιδιοτήτων τους.