Hoofd wetenschap

Lanthanoid contractiechemie

Lanthanoid contractiechemie
Lanthanoid contractiechemie

Video: Lanthanide Contraction, Cuases @ Consequences 2024, September

Video: Lanthanide Contraction, Cuases @ Consequences 2024, September
Anonim

Lanthanoïde contractie, ook wel lanthanidecontractie genoemd, in de chemie, de gestage afname van de grootte van de atomen en ionen van de zeldzame aardelementen met een toenemend atoomnummer van lanthaan (atoomnummer 57) tot lutetium (atoomnummer 71). Voor elk opeenvolgend atoom is de nucleaire lading met één eenheid positiever, vergezeld van een overeenkomstige toename van het aantal elektronen dat aanwezig is in de 4f-orbitalen rond de kern. De 4f-elektronen beschermen elkaar zeer onvolkomen tegen de verhoogde positieve lading van de kern, zodat de effectieve nucleaire lading die elk elektron aantrekt, gestaag toeneemt door de lanthanoïde elementen, wat resulteert in opeenvolgende reducties van de atomaire en ionische stralen. Het lanthaanion, La 3 +, heeft een straal van 1,061 angstrom, terwijl het zwaardere lutetiumion, Lu 3 +, een straal van 0,850 angstrom heeft. Omdat de lanthanoïde samentrekking deze zeldzame-aarde-ionen ongeveer even groot houdt en omdat ze in het algemeen allemaal de oxidatietoestand +3 vertonen, lijken hun chemische eigenschappen sterk op elkaar, met als resultaat dat ten minste kleine hoeveelheden van elk ervan gewoonlijk aanwezig zijn in elke zeldzame aarde mineraal. De lanthanoïde contractie is ook een zeer belangrijke factor in de zeer nauwe chemische gelijkenis van zirkonium (atoomnummer 40) en hafnium (atoomnummer 72) van de IVb-groep van het periodiek systeem. Vanwege de lanthanoïde contractie heeft het zwaardere hafnium, dat onmiddellijk de lanthanoïden volgt, een straal die bijna identiek is aan het lichtere zirkonium.