Galvenais zinātne

Lantanoīdu kontrakcijas ķīmija

Lantanoīdu kontrakcijas ķīmija
Lantanoīdu kontrakcijas ķīmija
Anonim

Lanthanoidālā saraušanās, ko sauc arī par lantanīda kontrakciju, ķīmijā ir vienmērīgs reto zemes elementu atomu un jonu lieluma samazinājums, palielinoties atomu skaitam no lantāna (57. atomu skaits) līdz lutecijam (atomu skaits 71). Par katru secīgu atomu kodola lādiņš ir pozitīvāks par vienu vienību, ko papildina attiecīgs elektronu skaita pieaugums 4f orbitālēs, kas apņem kodola stāvokli. 4f elektroni ļoti nepilnīgi pasargā viens otru no palielinātā kodola pozitīvā lādiņa, tā ka efektīvais kodola lādiņš, kas piesaista katru elektronu, vienmērīgi palielinās caur lantanoīdo elementiem, kā rezultātā secīgi tiek samazināti atomu un jonu rādiusi. Lantāna jons, La 3 +, rādiuss ir 1.061 angstroms, savukārt smagākam lutecija jonam Lu 3 + ir 0,850 angstroma rādiuss. Tā kā lantanoīdo kontrakciju dēļ šie retzemju joni ir aptuveni vienādi un visi tie parasti uzrāda +3 oksidācijas stāvokli, to ķīmiskās īpašības ir ļoti līdzīgas, kā rezultātā katrā retajā zemē parasti ir vismaz neliels daudzums katra no tām. minerāls. Lantanoīda saraušanās ir arī ļoti būtisks faktors periodiskās tabulas IVb grupas cirkonija (atoma numurs 40) un hafnija (atoma numurs 72) ārkārtīgi ciešajai ķīmiskajai līdzībai. Lantanoīdu saraušanās dēļ smagākam hafnijam, kas tūlīt seko lantanoīdiem, ir rādiuss, kas gandrīz identisks vieglākajam cirkonijam.