مترجم: سهیلا حاجیزاده
منبع:راسخون
منبع:راسخون
17 عنصر در جدول تناوبی وجود دارد که عناصر خاکی کمیاب نام دارند. این مقاله را بخوانید تا با جزئیات بیشتری در رابطه با این عناصر آشنا شوید.
عناصر خاکی کمیاب نام خود را به این دلیل که گرفتهاند که زمانی تصفیهی این عناصر از اکسیدهای خود کاری بسیار مشکل بود، با این وجود، از زمان 1945، روشهای آسانتری مانند تبادل یونی و فرایندهای استخراج حلال به منظور به دست آوردن این عناصر در یک فرم خالص با هزینهی پایین مورد استفاده قرار گرفت.
بسیاری از این عناصر همراه با هم در مواد معدنی مشابه در طبیعت وجود دارند. خواص این عناصر مشابه هم بوده به طوری که تمایز آنها از همدیگر کاری دشوار میباشد. تغییرات جزئی در حلالیت و تشکیل ترکیب وجود دارد که به منظور شناسایی آنها مورد استفاده قرار میگیرد. در جدول تناوبی، این عناصر متعلق به گروه 3 و ششمین و هفتمین دوره از جدول تناوبی میباشند. آنها به دو بلوک تقسیم میشوند. یکی از این لانتانیدها بوده و بلوک دیگر اکتینید هستند. خواص این عناصر بسیار مشابه با فلزات واسطه میباشند. از این رو، آنها اغلب به عنوان فلزات واسطه ی خاص نامیده میشوند.
سریهای لانتانید
موقعیت لانتانیدها در جدول تناوبی در بلوک f4 میباشد. اولین عنصر از این مجموعه لانتانیم میباشد. فلزات این مجموعه معمولا نرم میباشند، اگرچه فلزات دارای عدد اتمی بالاتر نسبتا سخت‌تر هستند. در دمای اتاق، لانتانیدها در هوا سوخته و در دماهای بالاتر به شدت میسوزد. به طور کلی، عناصر این مجموعه به آب متصل میشوند. هنگامی که آنها با آب واکنش میدهند، گاز هیدروژن آزاد میشود. همچنین، آنها به راحتی با اسیدهای رقیق در دمای اتاق با بیرون دادن هیدروژن واکنش میدهند. در واکنش با هیدروژن، مقدار زیادی گرما توسط این عناصر آزاد میشود. آنها دارای خواص کاهندهی قوی میباشند. اکثر ترکیبات تشکیل شده توسط آنها یونی میباشند. هنگامی که با نانو فلزات حرارت میبینند، تشکیل باینریها میدهند.سریهای اکتینید
عناصر سری اکتینید دارای ساختارهای متمایز فردی میباشند. همهی عناصر این سریها رادیواکتیو هستند. تعداد زیادی از آلوتروپهای این فلزات یافت شدند. الکترونها در اوربیتال f در این عناصر وجود دارند. آنها به راحتی با اکثر عناصر غیر فلزی واکنش میدهند. در هنگام واکنش با آب جوش، گاز هیدروژن تولید میکنند.خواص معمول
برخی از خواص عناصر خاکی کمیاب در هر دو سریهای لانتانید و اکتینید وجود دارد. در فرم خالص، آنها موادی با درخشندگی بالا هستند، اما هنگامی که در معرض هوا قرار میگیرند، تمایل به لکهدار شدن دارند. رنگ چنین عناصری از نقرهای، نقرهای – سفید یا خاکستری متغیر میباشد. همهی آنها هادیهای خوب الکترسیته هستند.مصارف
عناصر لانتانیدها دارای تعدادی مصارف علمی و همچنین صنعتی میباشند. ترکیبات این عناصر در طول تولید نفت، دیگر محصولات سنتزی، لیزرها، برخی انواع لامپها، آهنربا، پروژکتورهای تصویر محرک، صفحه نمایش اشعهی ایکس و غیره به عنوان کاتالیزگر عمل میکنند. عناصر سری اکتینیدها در ادغام هستهای مورد استفاده قرار میگیرند.در سریهای لانتانید، آنها عناصری هستند که به دنبال لانتانوم قرار دارند و در سریهای اکتینید، عناصری هستند که بعد از اکتینیوم که عنصر خاکی نادر است، میآیند. به همین دلیل شیمیدانان اغلب معتقدند که نام این دو گروه عناصر باید از این گروه حذف گردد.
