Lantan i lantanoidi

Lantan je element IIIb grupe PSE. Počev od cerijuma, proteže se niz od elemenata sličnih lantanu koji su zbog toga dobili naziv lantanoidi. Lantanoidi imaju valentne s, d i f elektrone. Uzrok njihove sličnosti sa lantanom nalazi se u elektronskoj strukturi - valentni 4f elektroni imaju energiju sličnu 5d elektronima. Većini lantanoida najstabilnija su jedinjenja u koja ulaze kao trovalnentni joni, koji su u vodenom rastvoru bezbojni. Lantan i lantanidi su reaktivni elementi, pa, iako se ubrajajaju u grupu unutrašnjih prelaznih metala, pokazuju dosta sličnosti sa zemnoalkalnim metalima.

Povećanjem atomske težine, poluprečnik lantanida se smanjuje, pa elektronegativnost blago raste, i blago opadaju njihove bazne osobine. Lantanoidi se dele na lake (cerijumove) lantanoide, koji obuhvataju sve elemente do europijuma, i teške (itrijumove) lantanoide kojima pripadaju ostali elementi. Dvojni sulfati teških lantanoida i alkalnih metala su rastvorni u vodi, a lakih nisu. Lantanoidi se nazivaju i retke zemlje - iako se u prirodi nalaze u znatnijim količinama, njihova nalazišta su retka.

Lantan

• atomski broj: 57
• A_r: 138,9055
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: d
• osobine: prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3737 K
• T.T: 1193 K
• gustina: 6,162g/cm³
• elektronegativnost: 1,1
• otkriće: C. Mosander, 1839.
• lat. naziv: lanthanium
• oksidaciona stanja: +3
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 18, 9, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d¹6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2475
• atomski poluprečnik: 195 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • La -> La⁺, 538
  • La⁺ -> La²⁺, 1067
  • La²⁺ -> La³⁺, 1850
• izotopi:
  1. La-138
     • zastupljenost u prirodi: 0,09%
     • raspad: zarobljavanje elektrona, beta⁺
     • vreme poluraspada: 1,05*10¹¹ godina
     • raspada se na: Ba-138, Ce-138
  2. La-139
     • zastupljenost u prirodi: 99,91%
     • raspad: stabilan
  3. Sintetisan je izotop La atomske mase 137.

Cerijum

• atomski broj: 58
• A_r: 140,12
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3699 K
• T.T: 1071 K
• gustina: 6,77g/cm³
• elektronegativnost: 1,1
• otkriće: W. von Hisinger, J. Berzelius, M. Klaproth, 1803.
• lat. naziv: cerium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +4
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 20, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f²6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2100
• atomski poluprečnik: 185 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Ce -> Ce⁺, 527
  • Ce⁺ -> Ce²⁺, 1047
  • Ce²⁺ -> Ce³⁺, 1949
• izotopi:
  1. Ce-136
     • zastupljenost u prirodi: 0,19%
     • raspad: stabilan
  2. Ce-138
     • zastupljenost u prirodi: 0,25%
     • raspad: stabilan
  3. Ce-140
     • zastupljenost u prirodi: 88,48%
     • raspad: stabilan
  4. Ce-142
     • zastupljenost u prirodi: 11,08%
     • raspad: beta^-
     • vreme poluraspada: 5*10¹⁶ godina
     • raspada se na: Nd-142
  5. Sintetisani su izotopi Ce atomskih masa 134, 139, 141 i 144.

Prazeodijum

• atomski broj: 59
• A_r: 140,9077
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3793 K
• T.T: 1208 K
• gustina: 6,77g/cm³
• elektronegativnost: 1,1
• otkriće: C. F. Aver von Welbach, 1885.
• lat. naziv: praseodymium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +4
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 21, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f³6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2280
• atomski poluprečnik: 185 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Pr -> Pr⁺, 523
  • Pr⁺ -> Pr²⁺, 1018
  • Pr²⁺ -> Pr³⁺, 2086
• izotopi:
  1. Pr-141
     • zastupljenost u prirodi: 100%
     • raspad: stabilan
  2. Sintetisani su izotopi Pr atomskih masa 142 i 143.

Neodijum

• atomski broj: 60
• A_r: 144,24
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3347 K
• T.T: 1297 K
• gustina: 7,01g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: C. F. Aver von Welsbach, 1925
• lat. naziv: neodymium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +4, +2
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 22, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f⁴6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2330
• atomski poluprečnik: 185 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Nd -> Nd⁺, 530
  • Nd⁺ -> Nd²⁺, 1035
  • Nd²⁺ -> Nd³⁺, 2130
• izotopi:
  1. Nd-142
     • zastupljenost u prirodi: 27,13%
     • raspad: stabilan
  2. Nd-143
     • zastupljenost u prirodi: 12,18%
     • raspad: stabilan
  3. Nd-144
     • zastupljenost u prirodi: 23,8%
     • raspad: alfa
     • vreme poluraspada: 2,29*10¹⁵ godina
     • raspada se na: Ce-140
  4. Nd-145
     • zastupljenost u prirodi: 8,3%
     • raspad: stabilan
  5. Nd-146
     • zastupljenost u prirodi: 17,19%
     • raspad: stabilan
  6. Nd-148
     • zastupljenost u prirodi: 5,76%
     • raspad: stabilan
  7. Nd-150
     • zastupljenost u prirodi: 5,64%
     • raspad: dupli beta^-
     • vreme poluraspada: 1,1*10¹⁹ godina
     • raspada se na: Sm-150

Prometijum

• atomski broj: 61
• A_r: 145
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3273 K
• T.T: 1315 K
• gustina: 7,26g/cm³
• elektronegativnost: 1,1
• otkriće: J. A. Marinsky, L. E. Glendenin, C. D. Coryell, 1945
• lat. naziv: promethium
• oksidaciona stanja: +3
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 23, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f⁵6s²
• atomski poluprečnik: 185 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Pm -> Pm⁺, 536
  • Pm⁺ -> Pm²⁺, 1052
  • Pm²⁺ -> Pm³⁺, 2150
• izotopi:
  1. Prometijum nema stabilnih izotopa. Element je prvo otkriven veštačkim putem. Kasnije je utvrđeno da ga ima u izuzetno malim količinama u prirodi u vidu izotopa Pm-145 (vreme poluraspada je 17,7 godine, a zarobljavanjem elektrona raspada se na Nd-145).

Samarijum

• atomski broj: 62
• A_r: 150,36
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 2067 K
• T.T: 1345 K
• gustina: 7,52g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: P. E. Lecoq de Boisbaudran, 1879
• lat. naziv: samarium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +2
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 24, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f⁶6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2130
• atomski poluprečnik: 185 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Sm -> Sm⁺, 543
  • Sm⁺ -> Sm²⁺, 1068
  • Sm²⁺ -> Sm³⁺, 2260
• izotopi:
  1. Sm-144
     • zastupljenost u prirodi: 3,07%
     • raspad: stabilan
  2. Sm-147
     • zastupljenost u prirodi: 14,99%
     • raspad: alfa
     • vreme poluraspada: 1,06*10¹¹ godina
     • raspada se na: Nd-143
  3. Sm-148
     • zastupljenost u prirodi: 11,24%
     • raspad: alfa
     • vreme poluraspada: 7*10¹⁵ godina
     • raspada se na: Nd-144
  4. Sm-149
     • zastupljenost u prirodi: 13,82%
     • raspad: alfa
     • vreme poluraspada: 2*10¹⁵ godina
     • raspada se na: Nd-145
  5. Sm-150
     • zastupljenost u prirodi: 7,38%
     • raspad: stabilan
  6. Sm-152
     • zastupljenost u prirodi: 26,75%
     • raspad: stabilan
  7. Sm-154
     • zastupljenost u prirodi: 22,75%
     • raspad: stabilan
  8. Sintetisan je izotop Sm atomske mase 146.

Europijum

• atomski broj: 63
• A_r: 151,96
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 1870 K
• T.T: 1095 K
• gustina: 5,244g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: E. Demarcay, 1901
• lat. naziv: europium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +2
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 25, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f⁷6s²
• atomski poluprečnik: 185 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Eu -> Eu⁺, 547
  • Eu⁺ -> Eu²⁺, 1085
  • Eu²⁺ -> Eu³⁺, 2404
• izotopi:
  1. Eu-151
     • zastupljenost u prirodi: 47,8%
     • raspad: stabilan
  2. Eu-153
     • zastupljenost u prirodi: 52,2%
     • raspad: stabilan
  3. Sintetisani su izotopi Eu atomskih masa 150 i 152.

Gadolinijum

• atomski broj: 64
• A_r: 157,25
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3546 K
• T.T: 1585 K
• gustina: 7,9g/cm³
• elektronegativnost: 1,1
• otkriće: J. de Marigac, 1880
• lat. naziv: gadolinium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +2
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 25, 9, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d¹4f⁷6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2680
• atomski poluprečnik: 180 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Gd -> Gd⁺, 592
  • Gd⁺ -> Gd²⁺, 1167
  • Gd²⁺ -> Gd³⁺, 1990
• izotopi:
  1. Gd-152
     • zastupljenost u prirodi: 0,2%
     • raspad: alfa
     • vreme poluraspada: 1,08*10¹⁴ godina
     • raspada se na: Sm-148
  2. Gd-154
     • zastupljenost u prirodi: 2,18%
     • raspad: stabilan
  3. Gd-155
     • zastupljenost u prirodi: 14,8%
     • raspad: stabilan
  4. Gd-156
     • zastupljenost u prirodi: 20,47%
     • raspad: stabilan
  5. Gd-157
     • zastupljenost u prirodi: 15,65%
     • raspad: stabilan
  6. Gd-158
     • zastupljenost u prirodi: 24,84%
     • raspad: stabilan
  7. Gd-160
     • zastupljenost u prirodi: 21,86%
     • raspad: dupli beta^-
     • vreme poluraspada: 1,3*10²¹ godina
     • raspada se na: Dy-160

Terbijum

• atomski broj: 65
• A_r: 158,9254
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3503 K
• T.T: 1629 K
• gustina: 8,23g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: C. Mosander, 1843
• lat. naziv: terbium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +4
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 27, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f⁹6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2620
• atomski poluprečnik: 175 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Tb -> Tb⁺, 565
  • Tb⁺ -> Tb²⁺, 1112
  • Tb²⁺ -> Tb³⁺, 2114
• izotopi:
  1. Tb-159
     • zastupljenost u prirodi: 100%
     • Sintetisani su izotopi Tb atomskih masa 157 i 158.

Disprozijum

• atomski broj: 66
• A_r: 162,5
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 2835 K
• T.T: 1685 K
• gustina: 8,54g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: P. E. L. de Boisbaudran, 1886
• lat. naziv: dysprosium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +2, +4
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 28, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f¹⁰6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2710
• atomski poluprečnik: 175 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Dy -> Dy⁺, 572
  • Dy⁺ -> Dy²⁺, 1126
  • Dy²⁺ -> Dy³⁺, 2200
• izotopi:
  1. Dy-156
     • zastupljenost u prirodi: 0,06%
     • raspad: stabilan
  2. Dy-158
     • zastupljenost u prirodi: 0,1%
     • raspad: stabilan
  3. Dy-160
     • zastupljenost u prirodi: 2,34%
     • raspad: stabilan
  4. Dy-161
     • zastupljenost u prirodi: 18,91%
     • raspad: stabilan
  5. Dy-162
     • zastupljenost u prirodi: 25,51%
     • raspad: stabilan
  6. Dy-163
     • zastupljenost u prirodi: 24,9%
     • raspad: stabilan
  7. Dy-164
     • zastupljenost u prirodi: 28,18%
     • raspad: stabilan
  8. Sintetisan je izotop Dy atomske mase 154.

Holmijum

• atomski broj: 67
• A_r: 164,9304
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 2993 K
• T.T: 1734 K
• gustina: 8,79g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: J. L. Soret, 1878
• lat. naziv: holmium
• oksidaciona stanja: +3
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 29, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f¹¹6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2760
• atomski poluprečnik: 175 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Ho -> Ho⁺, 581
  • Ho⁺ -> Ho²⁺, 1139
  • Ho²⁺ -> Ho³⁺, 2204
• izotopi:
  1. Ho-165
     • zastupljenost u prirodi: 100%
     • raspad: stabilan

Erbijum

• atomski broj: 68
• A_r: 167,26
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3141 K
• T.T: 1802 K
• gustina: 9,066g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: C. Mosander, 1843
• lat. naziv: erbium
• oksidaciona stanja: +3
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 30, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f¹²6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 2830
• atomski poluprečnik: 175 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Er -> Er⁺, 589
  • Er⁺ -> Er²⁺, 1151
  • Er²⁺ -> Er³⁺, 2194
• izotopi:
  1. Er-162
     • zastupljenost u prirodi: 0,14%
     • raspad: stabilan
  2. Er-164
     • zastupljenost u prirodi: 1,61%
     • raspad: stabilan
  3. Er-166
     • zastupljenost u prirodi: 33,6%
     • raspad: stabilan
  4. Er-167
     • zastupljenost u prirodi: 22,95%
     • raspad: stabilan
  5. Er-168
     • zastupljenost u prirodi: 26,8%
     • raspad: stabilan
  6. Er-170
     • zastupljenost u prirodi: 14,9%
     • raspad: stabilan
  7. Sintetisani su izotopi Er atomskih masa 160, 165, 169, 171 i 172.

Tulijum

• atomski broj: 69
• A_r: 168,9342
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 2223 K
• T.T: 1818 K
• gustina: 9,32g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: P. T. Cleve, 1879
• lat. naziv: thulium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +2
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 31, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f¹³6s²
• atomski poluprečnik: 175 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Tm -> Tm⁺, 597
  • Tm⁺ -> Tm²⁺, 1163
  • Tm²⁺ -> Tm³⁺, 2285
• izotopi:
  1. Tm-169
     • zastupljenost u prirodi: 100%
     • raspad: stabilan
  2. Sintetisani su izotopi Tm atomskih masa 167, 168, 170 i 171.

Iterbijum

• atomski broj: 70
• A_r: 173,04
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 1467 K
• T.T: 1097 K
• gustina: 6,9g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: J. de Marignac, 1878
• lat. naziv: ytterbium
• oksidaciona stanja: +3 (najstabilnije), +2
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 32, 8, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d⁰4f¹⁴6s²
• brzina zvuka (m s^-1): 1590
• atomski poluprečnik: 175 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Yb -> Yb⁺, 603
  • Yb⁺ -> Yb²⁺, 1176
  • Yb²⁺ -> Yb³⁺, 2415
• alotropske modifikacije:
  • α - stabilna ispod -13 C
  • β - stabilna od -13 do 795 C, površinski centrirana kubna kristalna rešetka
  • γ - stabilna iznad 795 C, zapreminski centrirana kubna kristalna rešetka
• izotopi:
  1. Yb-168
     • zastupljenost u prirodi: 0,13%
     • raspad: stabilan
  2. Yb-170
     • zastupljenost u prirodi: 3,05%
     • raspad: stabilan
  3. Yb-171
     • zastupljenost u prirodi: 14,3%
     • raspad: stabilan
  4. Yb-172
     • zastupljenost u prirodi: 21,9%
     • raspad: stabilan
  5. Yb-173
     • zastupljenost u prirodi: 16,12%
     • raspad: stabilan
  6. Yb-174
     • zastupljenost u prirodi: 31,8%
     • raspad: stabilan
  7. Yb-176
     • zastupljenost u prirodi: 12,7%
     • raspad: stabilan
  8. Sintetisani su izotopi Yb atomskih masa 166, 169, 175 i 177.

Lutecijum

• atomski broj: 71
• A_r: 174,967
• grupa: 3b
• perioda: P
• blok: f
• osobine: unutrašnji prelazni metal
• agregatno stanje: čvrsto
• T.K: 3675 K
• T.T: 1925 K
• gustina: 9,841g/cm³
• elektronegativnost: 1,2
• otkriće: G. Urbain, 1907
• lat. naziv: lutetium
• oksidaciona stanja: +3
• raspored elektrona po nivoima: 2, 8, 18, 32, 9, 2
• elektronska konfiguracija: [Xe]5d¹4f¹⁴6s²
• atomski poluprečnik: 175 pm
• energija jonizacije (kJ/mol):
  • Lu -> Lu⁺, 523
  • Lu⁺ -> Lu²⁺, 1340
  • Lu²⁺ -> Lu³⁺, 2022
• izotopi:
  1. Lu-175
     • zastupljenost u prirodi: 97,41%
     • raspad: stabilan
  2. Lu-176
     • zastupljenost u prirodi: 2,59%
     • raspad: beta^-
     • vreme poluraspada: 3,78*10¹⁰ godina
     • raspada se na: Hf-176
  3. Sintetisani su izotopi Lu atomskih masa 173 i 174.

Dobijanje

Lantanoidi su u zemljinoj kori relativno dobro rasprostranjeni, ali nemaju nalazišta na kojima se nalaze veće količine njihovih ruda. Njihova proizvodnja je zbog toga ograničena. U vezanom tsanju, zbog svoje reaktivnosti ne dolaze. Najvažnija ruda lantanoida je monacit (CePO₄) koji osim cerijuma sadrži i gotovo sve druge lantanoide i lantan u znatnijim količinama. Monacit dolazi i u obliku monacitnog peska koji predstavlja sekundarno nalazište. Ostale važnije rude lantanoida su bastnezit (La,Ce)FCO₃, davidit (La₂O₃ * CeO₂), cerianit (CeO₂), ešenit (CeTiTa₂O₆), samarskit ([Y,Ce]₄[NbTiTa]₂O₆), gadolinit (Be₂FeY₂Si₂O₁₀)...

Zbog velike sličnosti u osobinama, lantanoidi se vrlo teško odvajaju međusobno. Iz monacita se lantanoidi zajedno sa torijumom i titanom pretvara u rastvorne sulfate dejstvom sumporne kiseline, a posle dejstva amonjium oksalata nastaju nerastvorni oksalati lantanoida, koji se žare do oksida, i ponovo tretiraju sumpornom kiselinom, a zatim natrijum sulfatom. Laki lantanoidi se talože u obliku dvojnih soli (Na₃X(SO₄)₃), a teški lantanoidi ostaju u rastvoru. Zatim se pomoću NaOH i žarenja izdvajaju oksidi koji se konačno rastvaraju u azotnoj kiselini, a kao talog ostaje samo cerijum. Iz dobijenih rastvora, lantanoidi se razdvajaju složenim frakcionim destilacijama koje se zasnivaju na vrlo maloj razlici u rastvorljivosti soli.

Efikasniji postupak za razdvajanje lantanoidi jeste pomoću jonoizmenjivača. Jonski izmejivači (joniti) su supstance nerastvorne u vodi koje mogu razmenjivati jonove sa jonovima elektrolia. Prema delovanju dele se na katjonite i anjonite. Katjoniti izmenjuju svoje katjone katjonima elektrolita. Od neorganskih supstanci katjoniti su neki silikatni minerali iz porodice zeolita (analcin, NaSi₂AlO₆), a od organskih sulfo-kiseline. Anjoniti izmenuju svoje anjone anjonima elektrolita. U tu grupu spadaju kvarternarne amonijum baze. Elektrolit čiji se joni žele zameniti propušta se kroz kolonu sa jonoizmenjivačem.

Lantanoidi se izdvajaju pomoću jonita - organskih smola. U gornjem delu kolone adsorbuje se lantan kao element sa najvećim atomskim radijusom, a zatim redom lantanodi sa sve manjim radijusom. Od jonoizmenjivača lantanoidi se odvajaju pravljenjem komplekasa sa drugim jedinjenjima (desorpcija, ispiranje), obično slabim organskim kiselinama (EDTA, limunska). Prvo se odvaja lutecijum, a zatim lantanoidi sa sve veći atmoskim radijusom.

Reakcije

Lantanoidi su reaktivni elementi. Pokazuju izvesne sličnosti sa zemnoalkalnim metalima. Reaktivnost im blago opada porastom atomske težine. Sličnost sa zemnoalkalnim metalima ogleda se već u rekaciji sa vodom. Lantan reaguje brzo sa hladnom vodom, ali lutecijum reguje sporo.

2Ce + 6H₂O -> 2Ce(OH₃) + 3H₂

Na vazduhu lantanoidi polako korodiraju, a pri zagrevanju sagorevaju u okside.

Ce + O₂ -> CeO₂

4Dy + 3O₂ -> 2Dy₂O₃

Reaguju sa svim halogenima pri standardnim uslovima ili pri zagrevanju (zavisi od reaktivnosti halogena).

2Pr + 3Cl₂ -> 2PrCl₃

Svi lantanoidi su izrazito elektropozitivni elementi i mogu lako istisnuti vodonik iz kiselina.

2Ho + 3H₂SO₄ -> Ho₂(SO₄)₃ + 3H₂

Lantanoidi u jedinjenjima dolaze kao stabilni trovalenti joni, iako neki lantanoidi mogu imati i oksidacione brojeve +2 ili +4. Tako se cerijum u baznoj sredini oksiduje do Ce⁺⁴, a u kiseloj redukuje do Ce⁺³.

Lantanoidi grade komplekse jer imaju nepopunjene d i f orbitale, ali su zbog veće elektropozitivnosti oni nešto ređi u poređenju sa ostalim prelaznim metalima i manje istraženi.

Primena

Lantanoidi i pored ograničenje proizvodnje nalaze široku primenu, najčešće kao tehnički metali (posebno La, Ce, Pr, Nd koji se proizvode u znatnijim količinama) za legiranje. Lantan i neodijum se koriste za ekstrakciju plutonijuma iz urana. Legira se sa Al i time se dobijaju legure sa apsorcionim osobinama (obično za apsorciju CO). Ce se koristi u izradi kremena za upaljače kao i za legiranje čelika (do 3%). Neodijum ima značajnu primenu u legiranju lakih elemenata (Al, Mg, Ti). Neodijum značajno utiče na čvrstoću lakih legura jer gradi metalna jedinjenja sa Al i Ti. Koristi se i za supermagnete. Teži lantanoidi koriste se za zaštitu od neutrona, a radioaktivni izotopi se koriste za proizvodnju rendgenskih aparata. Teški lantanoidi se u malim količinama koriste za izrade legura sa posebnim osobinama.

Jedinjenja

Lantanoidi grade okside i  hidrokside baznog karaktera, soli (sulfati, nirtrati, hloridi...) i kompleksna jedinjenja.

Literatura:

• "Opšta i neorganska hemija", St. Arsenijević
• "Hemijski elementi - globalni parametri", Vladislav Janković
• Periodic Table Mini
• wikipedia.org