Hlavná veda

Lanthanoidová kontrakčná chémia

Lanthanoidová kontrakčná chémia
Lanthanoidová kontrakčná chémia
Anonim

Lanthanoidová kontrakcia, ktorá sa v chémii nazýva aj lanthanidová kontrakcia, stabilný pokles veľkosti atómov a iónov prvkov vzácnych zemín so zvyšujúcim sa atómovým číslom od lantánu (atómové číslo 57) až po luténium (atómové číslo 71). Pre každý nasledujúci atóm je jadrový náboj pozitívnejší o jednu jednotku, sprevádzaný zodpovedajúcim zvýšením počtu elektrónov prítomných v 4f obežných dráhach obklopujúcich jadro. 4f elektróny sa navzájom veľmi nedokonale chránia pred zvýšeným pozitívnym nábojom jadra, takže účinný jadrový náboj, ktorý priťahuje každý elektrón, sa neustále zvyšuje cez lantanoidné prvky, čo vedie k postupnému znižovaniu atómových a iónových polomerov. Ión lantánu, La 3 +, má polomer 1,061 angstrómov, zatiaľ čo ťažší lutetiový ión, Lu 3 +, má polomer 0,850 angstrom. Pretože kontrakcia lantanoidmi udržuje tieto ióny vzácnych zemín približne rovnako veľké a pretože všetky všeobecne vykazujú oxidačný stav +3, sú ich chemické vlastnosti veľmi podobné, výsledkom čoho je, že v každej vzácnej zemine sú obvykle prítomné aspoň malé množstvá každého z nich minerál. Lanthanoidová kontrakcia je tiež veľmi významným faktorom extrémne blízkej chemickej podobnosti zirkónia (atómové číslo 40) a hafnia (atómové číslo 72) skupiny IVb periodickej tabuľky. Ťažšie hafnium, ktoré bezprostredne nasleduje po lanthanoidoch, má kvôli kontrakcii lantanoidov polomer takmer totožný s ľahším zirkónom.