Lanthanide

Les lanthanides sont un ensemble de 15 éléments métalliques, couvrant les numéros atomiques 57 à 71, du lanthane au lutétium. Dans le tableau périodique, les quatorze premiers (jusqu'à l'ytterbium) remplissent les orbitales 4f. Le lutétium, élément 71, est un élément du bloc d et un métal de transition, mais il est généralement compté comme un lanthanide car son comportement est très proche des autres. L'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA) recommande officiellement le nom « lanthanoïde » pour cette série (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), car le suffixe « -oïde » indique mieux la similarité avec le lanthane, tandis que « -ide » est généralement réservé aux ions négatifs. Malgré cela, « lanthanide » reste le terme courant. Dans les discussions sur la chimie des lanthanides, le symbole informel Ln est utilisé pour désigner tout élément du groupe. Tous les lanthanides sauf un sont des éléments du bloc f, correspondant au remplissage de la couche électronique 4f. Le terme « élément de terre rare » ou « métal de terre rare » inclut souvent les éléments stables du groupe 3, le scandium, l'yttrium et le lutétium, ainsi que les éléments 4f. Chaque lanthanide forme un cation trivalent, Ln³⁺, et leur chimie est largement régie par une diminution régulière du rayon ionique du lanthane au lutétium. Plusieurs peuvent également adopter des états d'oxydation +2 ou +4. Dans les représentations du tableau périodique, les éléments du bloc f sont généralement placés dans deux lignes séparées sous le tableau principal — une convention dictée par l'esthétique et la commodité de mise en forme. Un tableau au format large, bien que rarement utilisé, insère les séries 4f et 5f à leurs positions appropriées dans les sixième et septième périodes. Le terme « lanthanide » a été introduit par Victor Goldschmidt en 1925. Malgré leur abondance réelle, le nom reflète un sentiment d'insaisissabilité, venant du grec lanthanein, signifiant « être caché ». Cela fait référence à la façon dont ces éléments « se cachent » les uns derrière les autres dans les minéraux. Le nom dérive du lanthane, découvert pour la première fois en 1838, qui était lui-même un nouvel élément de terre rare « caché » dans un minéral de cérium. Ironiquement, le lanthane est devenu plus tard le premier d'une série entière d'éléments chimiquement similaires et a donné son nom au groupe. Parce que « lanthanide » signifie « semblable au lanthane », certains soutiennent que le lanthane lui-même ne peut logiquement pas être un lanthanide, mais l'UICPA l'inclut en raison de l'usage courant.