Põhiline teadus

Lanthanoidi kokkutõmbumiskeemia

Lanthanoidi kokkutõmbumiskeemia
Lanthanoidi kokkutõmbumiskeemia
Anonim

Lanthanoidne kokkutõmbumine, mida nimetatakse ka lantaniidide kokkutõmbumiseks, on keemias haruldaste muldmetallide aatomite ja ioonide aatomite ja ioonide suuruse pidev vähenemine lantaanist (aatomi number 57) luteeumiumi (aatomi number 71) suureneva aatomiarvuga. Iga järjestikuse aatomi korral on tuumalaeng ühe ühiku võrra positiivsem, millega kaasneb tuuma ümbritsevates 4f orbitaalides olevate elektronide arvu kasv. 4f-elektronid kaitsevad üksteist tuuma suurenenud positiivse laengu eest väga ebatäiuslikult, nii et efektiivne tuumalaeng, mis iga elektronit köidab, suureneb pidevalt läbi lantanoidsete elementide, mille tulemuseks on aatomi ja ioonide raadiuste järjestikune vähenemine. Lantaanioon, La 3 +, on raadiusega 1,061 angstromi, samas kui raskema luteetsiumiooni Lu 3 + raadius on 0,850 angstromi. Kuna lanthanoidne kokkutõmbumine hoiab need haruldaste muldmetallide ioonid umbes ühesuurused ja kuna neil kõigil on tavaliselt oksüdatsiooni olek +3, on nende keemilised omadused väga sarnased, mille tulemuseks on, et kõigis haruldastes muldmetallides leidub tavaliselt vähemalt väheses koguses neid. mineraal. Lantanoidne kokkutõmbumine on samuti väga oluline tegur perioodilise tabeli IVb rühma tsirkooniumi (aatomnumber 40) ja hafniumi (aatomnumber 72) äärmiselt lähedases keemilises sarnasuses. Lantanoidide kokkutõmbumise tõttu on raskematel hafniumitel, mis järgnevad kohe lantanoididele, raadius, mis on peaaegu identne kergema tsirkooniumiga.