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Chimie de la contraction des lanthanoïdes

Chimie de la contraction des lanthanoïdes
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Anonim

La contraction des lanthanides, également appelée contraction des lanthanides, en chimie, la diminution constante de la taille des atomes et des ions des éléments des terres rares avec l'augmentation du nombre atomique du lanthane (numéro atomique 57) au lutétium (numéro atomique 71). Pour chaque atome consécutif, la charge nucléaire est plus positive d'une unité, accompagnée d'une augmentation correspondante du nombre d'électrons présents dans les orbitales 4f entourant le noyau. Les électrons 4f se protègent très imparfaitement de l'augmentation de la charge positive du noyau, de sorte que la charge nucléaire efficace attirant chaque électron augmente régulièrement à travers les éléments lanthanoïdes, entraînant des réductions successives des rayons atomique et ionique. L'ion lanthane, La 3 +, a un rayon de 1,061 angström, tandis que l'ion lutétium plus lourd, Lu 3 +, a un rayon de 0,850 angström. Parce que la contraction des lanthanides maintient ces ions de terres rares à peu près de la même taille et parce qu'ils présentent tous généralement l'état d'oxydation +3, leurs propriétés chimiques sont très similaires, ce qui fait qu'au moins de petites quantités de chacun sont généralement présentes dans chaque terre rare minéral. La contraction des lanthanoïdes est également un facteur très important de la similitude chimique extrêmement étroite du zirconium (numéro atomique 40) et du hafnium (numéro atomique 72) du groupe IVb du tableau périodique. En raison de la contraction des lanthanoïdes, l'hafnium plus lourd, qui suit immédiatement les lanthanoïdes, possède un rayon presque identique au zirconium plus léger.