Κύριος επιστήμη

Χημεία συστολής του Lanthanoid

Χημεία συστολής του Lanthanoid
Χημεία συστολής του Lanthanoid

Βίντεο: Μέθοδος ραδιοχρονολόγησης Sm-Nd 2024, Σεπτέμβριος

Βίντεο: Μέθοδος ραδιοχρονολόγησης Sm-Nd 2024, Σεπτέμβριος
Anonim

Λανθανοειδής συστολή, που ονομάζεται επίσης συστολή της λανθανίδης, στη χημεία, η σταθερή μείωση του μεγέθους των ατόμων και των ιόντων των στοιχείων της σπάνιας γης με αυξανόμενο ατομικό αριθμό από το λανθάνιο (ατομικός αριθμός 57) έως το λουτέτιο (ατομικός αριθμός 71). Για κάθε διαδοχικό άτομο το πυρηνικό φορτίο είναι πιο θετικό κατά μία μονάδα, συνοδευόμενο από αντίστοιχη αύξηση του αριθμού των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στα τροχιακά 4f που περιβάλλουν τον πυρήνα. Τα ηλεκτρόνια 4f προστατεύουν ατελείωτα το ένα το άλλο από το αυξημένο θετικό φορτίο του πυρήνα, έτσι ώστε το αποτελεσματικό πυρηνικό φορτίο που προσελκύει κάθε ηλεκτρόνιο αυξάνεται σταθερά μέσω των λανθανοειδών στοιχείων, με αποτέλεσμα διαδοχικές μειώσεις των ατομικών και ιοντικών ακτίνων. Το ιόν του λανθανίου, La 3 +, έχει ακτίνα 1,061 angstroms, ενώ το βαρύτερο ιόν λουτετίου, Lu 3 +, έχει ακτίνα 0,850 angstrom. Επειδή η συστολή της λανθανοειδούς διατηρεί αυτά τα ιόντα σπάνιων γαιών περίπου στο ίδιο μέγεθος και επειδή όλα παρουσιάζουν γενικά την κατάσταση οξείδωσης +3, οι χημικές τους ιδιότητες είναι πολύ παρόμοιες, με αποτέλεσμα να υπάρχουν τουλάχιστον μικρές ποσότητες κάθε ενός σε κάθε σπάνια γη ορυκτό. Η συστολή του λανθανοειδούς είναι επίσης ένας πολύ σημαντικός παράγοντας στην εξαιρετικά στενή χημική ομοιότητα του ζιρκονίου (ατομικός αριθμός 40) και του αφνίου (ατομικός αριθμός 72) της ομάδας IVb του περιοδικού πίνακα. Λόγω της συστολής του λανθανοειδούς, το βαρύτερο άφνιο, το οποίο ακολουθεί αμέσως τα λανθανοειδή, έχει ακτίνα σχεδόν όμοια με το ελαφρύτερο ζιρκόνιο.