Lantanīdu vai lantanoīdu sērija ir pārejas metālu grupa kas atrodas uz periodiskā tabulas pirmajā rindā (periodā) zem tabulas galvenā korpusa. Lantanīdus parasti sauc par retzemju elementiem (REE), lai gan daudzi cilvēki arī skandiju un itriju sagrupē kopā ar šo marķējumu. Tāpēc nav tik mulsinoši saukt lantanīdus par apakškopu retzemju metāli.
Lantanīdi
Šeit ir saraksts ar 15 elementiem, kas ir lantanīdi un kuri sākas ar atomu skaitli 57 (lantāns vai Ln) un 71. (lutecijs vai Lu):
- Lantāns: simbols Ln, atomu skaitlis 57
- Cērijs: simbols Ce, atoma numurs 58
- Prazeodīms: simbols Pr, atoma numurs 59
- Neodīms: simbols Nd, atoma skaitlis 60
- Promethijs: simbols Pm, atomu numurs 61
- Samarium: simbols Sm, atoma numurs 62
- Europium: simbols Eu, atoma numurs 63
- Gadolīnijs: simbols Gd, atoma skaitlis 64
- Terbijs: simbols Tb, atoma numurs 65
- Disprosijs: simbols Dy, atoma numurs 66
- Holmijs: simbols Ho, atoma numurs 67
- Erbijs: simbols Er, atoma numurs 68
- Tūlijs: simbols Tm, atoma numurs 69
- Ytterbium: simbols Yb, atoma numurs 70
- Lutecijs: simbols Lu, atomu numurs 71
Ņemiet vērā, ka dažreiz par elementiem tiek uzskatīti lantanīdi sekojošs lantāns uz periodiskās tabulas, padarot to par 14 elementu grupu. Dažas atsauces lutetiumu arī izslēdz no grupas, jo 5d apvalkā tam ir viens valences elektrons.
Lantanīdu īpašības
Tā kā lantanīdi ir visi pārejas metāli, šiem elementiem ir kopīgas īpašības. Tīrā veidā tie ir spilgti, metāliski un sudrabaini. Visizplatītākais oksidācijas stāvoklis lielākajai daļai šo elementu ir +3, lai gan arī +2 un +4 parasti ir stabili. Tā kā tiem var būt dažādi oksidācijas stāvokļi, tie mēdz veidot spilgti krāsainus kompleksus.
Lantanīdi ir reaģējoši - viegli veido jonu savienojumus ar citiem elementiem. Piemēram, lantāns, cerijs, prazeodīms, neodīms un europijs reaģē ar skābekli, veidojot oksīda pārklājumus vai sabojājas pēc īsas gaisa iedarbības. Tīrus lantanīdus savas reaktivitātes dēļ glabā inertā atmosfērā, piemēram, argonā, vai tur zem minerāleļļas.
Atšķirībā no citiem lielākajiem citiem pārejas metāliem lantanīdi mēdz būt mīksti, dažreiz līdz vietai, kur tos var sagriezt ar nazi. Turklāt neviens no elementiem dabā nav brīvs. Pārvietojoties pa periodisko tabulu, katra secīgā elementa 3+ jonu rādiuss samazinās; šo parādību sauc par lantanīda kontrakciju.
Visi lantanīda elementi, izņemot lutetiumu, ir f-bloka elementi, kas attiecas uz 4f elektronu apvalka piepildījumu. Lai arī lutecijs ir d-bloka elements, to parasti uzskata par lantanīdu, jo tam ir tik daudz ķīmisku īpašību ar citiem grupas elementiem.
Pārsteidzoši, kaut arī elementus sauc par retzemju elementiem, tie dabā nav īpaši reti. Tomēr ir grūti un laikietilpīgi tos izolēt viens no otra no rūdām, palielinot to vērtību.
Visbeidzot, lantanīdus novērtē par to izmantošanu elektronikā, jo īpaši televīzijas un monitoru displejos. Tos izmanto arī šķiltavās, lāzeros un supravadītājos, kā arī stikla krāsošanai, materiālu izgatavošanai un pat kodolreakciju kontrolei.
Piezīme par notāciju
Ķīmisko simbolu Ln var izmantot, lai apzīmētu jebkuru lantanīdu kopumā, nevis īpaši lantāna elementu. Tas var radīt neskaidrības, it īpaši situācijās, kad pats lantāns netiek uzskatīts par grupas dalībnieku!