Lanthanide

Die Lanthanide sind eine Gruppe von 15 metallischen Elementen mit den Ordnungszahlen 57 bis 71, von Lanthan bis Lutetium. Im Periodensystem füllen die ersten vierzehn dieser Elemente (bis Ytterbium) die 4f-Orbitale. Lutetium, Element 71, ist ein d-Block-Element und ein Übergangsmetall, wird aber dennoch allgemein zu den Lanthaniden gezählt, da sein Verhalten dem der anderen sehr ähnelt. Die Internationale Union für reine und angewandte Chemie (IUPAC) empfiehlt offiziell den Namen „Lanthanoide“ für diese Reihe (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), da die Endung „-oid“ die Ähnlichkeit zu Lanthan besser kennzeichnet, während „-id“ üblicherweise für negative Ionen reserviert ist. Trotzdem bleibt „Lanthanide“ der gebräuchliche Begriff. In Diskussionen zur Lanthanidchemie wird das informelle Symbol Ln für jedes Element der Gruppe verwendet. Bis auf eines sind alle Lanthanide f-Block-Elemente, entsprechend der Auffüllung der 4f-Elektronenschale. Der Begriff „Seltenerd-Element“ oder „Seltenerd-Metall“ umfasst oft die stabilen Gruppe-3-Elemente Scandium, Yttrium und Lutetium zusammen mit den 4f-Elementen. Jedes Lanthanid bildet ein dreiwertiges Kation, Ln³⁺, und ihre Chemie wird weitgehend durch eine stetige Abnahme des Ionenradius von Lanthan zu Lutetium bestimmt. Einige können auch Oxidationsstufen von +2 oder +4 annehmen. In Periodensystemdarstellungen werden die f-Block-Elemente meist in zwei separaten Reihen unterhalb des Hauptteils platziert – eine Konvention, die durch Ästhetik und Formatierungsbequemlichkeit bedingt ist. Ein breit formatiertes Periodensystem, das selten verwendet wird, fügt die 4f- und 5f-Reihen an ihren richtigen Positionen in der sechsten und siebten Periode ein. Der Begriff „Lanthanide“ wurde 1925 von Victor Goldschmidt eingeführt. Trotz ihrer tatsächlichen Häufigkeit spiegelt der Name ein Gefühl der Schwerzugänglichkeit wider, abgeleitet vom griechischen lanthanein, was „verborgen liegen“ bedeutet. Dies bezieht sich darauf, wie diese Elemente in Mineralien „hintereinander versteckt“ sind. Der Name leitet sich von Lanthan ab, das erstmals 1838 entdeckt wurde und selbst ein neues Seltenerd-Element war, das „verborgen“ in einem Cer-Mineral lag. Ironischerweise wurde Lanthan später das erste einer ganzen Reihe chemisch ähnlicher Elemente und gab der Gruppe ihren Namen. Da „Lanthanid“ „wie Lanthan“ bedeutet, argumentieren einige, dass Lanthan selbst logischerweise kein Lanthanid sein könne, aber die IUPAC schließt es aufgrund des allgemeinen Sprachgebrauchs ein.