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Lantanídeos

 

Terras Raras - O que são

As terras raras são uma série de elementos químicos encontrados na crosta da Terra que são vitais para muitas tecnologias modernas, incluindo eletrônica de consumo, computadores e redes, comunicações, energia limpa, transporte avançado, cuidados de saúde, mitigação ambiental, defesa nacional, e muitos outros.

Os trinta elementos de terras raras são compostos da série dos lantanídeos e actinídeos.

Um elemento da série dos lantanídeos e a maior parte dos elementos da série dos actinídeos são chamados trans-urânio, o que significa sintética ou de origem humana.

Todos os metais de terras raras são encontradas no grupo 3 da tabela periódica, e do 6º e 7º períodos.

O Elementos Terras Raras são compostos de duas séries de elementos, o lantanídeos e actinídeos Series.

O Elementos Terras Raras são:

Lantanídeos Series Actinídeos Series
Lantânio Actínio
Cério Tório
Praseodímio Protactínio
Neodímio Urânio
Promécio Neptúnio
Samário Plutônio
Európio Amerício
Gadolínio Curandeiro
Térbio Berkelium
Disprósio Californium
Holmium Einsteinio
Erbium Fermium
Túlio Mendelevium
Itérbio Nobelium
Lutécio Laurêncio

Lantanídeos ou Elementos Lantanídeos ou Terras Raras

Conjunto ou série de elementos da Tabela Periódica, após o lantânio com números atômicos de 57 (lantânio) a 71 (lutécio).

Todos eles têm dois elétrons na camada mais externa, numa configuração 6s2.

São classificados juntos porque nesta série de elementos o aumento de um próton no núcleo corresponde a um aumento de elétrons no sub-nível 4f e porisso constituem o bloco f da Tabela Periódica, juntamente com os Actinídeos.

As energias relativas dos orbitais nd e (n-1)f são bastante próximas e sensíveis à ocupação destes orbitais.

Os átomos neutros apresentam algumas irregularidades nas suas configurações eletrônicas, destacando-se a excepcional estabilidade das configurações f7 dos elementos Európio e Gadolínio.

Os cátions com carga +3 apresentam configurações estritamente 4fn5d06s0.

A configuração eletrônica destes elementos é a seguinte:

Z Nome Símbolo Configuração
57 Lantânio La [Xe] 5d1 6s2
58 Cério Ce [Xe] 4f1 5d1 6s2
59 Praseodímio Pr [Xe] 4f3 6s2
60 Neodímio Nd [Xe] 4f4 6s2
61 Promécio Pm [Xe] 4f5 6s2
62 Samário Sm [Xe] 4f6 6s2
63 Európio Eu [Xe] 4f7 6s2
64 Gadolínio Gd [Xe] 4f7 5d1 6s2
65 Térbio Tb [Xe] 4f9 6s2
66 Disprósio Dy [Xe] 4f10 6s2
67 Hôlmio Ho [Xe] 4f11 6s2
68 Érbio Er [Xe] 4f12 6s2
69 Túlio Tm [Xe] 4f13 6s2
70 Ytérbio Yb [Xe] 4f14 6s2
71 Lutécio Lu [Xe] 4f14 5d1 6s2

Observe que o lantânio não tem elétron 4f, mas ele é classificado como lantanídeo devido às similaridades no comportamento químico. O mesmo acontece com ítrio (Y) e escândio (Sc). Estes elementos Y, Sc e La pertencem, a rigor, ao bloco d da Tabela Periódica. Os lantanídeos e os actinídeos constituem o bloco f.

Os lantanídeos são freqüentemente chamados de "terras raras" embora as "terras" possuam os seus óxidos.

Eles também não são particularmente raros: ocorrem em grandes quantidades e geralmente juntos.

Todos os elementos são metais reativos e prateados.

Os seus elétrons f não penetram até a parte mais externa do átomo e não participam da formação das ligações, ao contrário dos elementos do bloco d, os metais de transição, nos quais os orbitais d da penúltima camada têm importante papel no comportamento químico e na formação das ligações. Por isso os lantanídeos formam poucos compostos de coordenação. Os principais compostos contêm o íon M3+ O cério também apresenta o estado de oxidação Ce4+ e európio e ytérbio o estado M2+.

Os orbitais 4f não são muito eficientes ao exercerem o efeito de blindagem que atenua o efeito do núcleo sobre os elétrons mais externos. Assim, ao longo da série observa-se uma diminuição contínua do raio do íon M3+, que varia de 1,061 Å no lantânio a 0,848 Å no lutécio. Este efeito é denominado "contração dos lantanídeos".

Fonte: www.chemicalelements.com/www.cdcc.sc.usp.br

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