Lanthanide
15 elementos metálicos do lantânio ao lutécio, preenchendo os orbitais 4f.
Os lantanídeos são um conjunto de 15 elementos metálicos, abrangendo os números atômicos 57 a 71, do lantânio ao lutécio. Na tabela periódica, os primeiros quatorze deles (até o itérbio) preenchem os orbitais 4f. O lutécio, elemento 71, é um elemento do bloco d e um metal de transição, mas ainda é geralmente contado como um lantanídeo porque seu comportamento se assemelha muito aos demais. A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) recomenda oficialmente o nome "lantanóide" para esta série (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), pois o sufixo "-oide" indica melhor a semelhança com o lantânio, enquanto "-eto" é geralmente reservado para íons negativos. Apesar disso, "lantanídeo" continua sendo o termo comum. Em discussões sobre a química dos lantanídeos, o símbolo informal Ln é usado para se referir a qualquer elemento do grupo. Todos, exceto um dos lantanídeos, são elementos do bloco f, correspondendo ao preenchimento da camada eletrônica 4f. O termo "elemento terra-rara" ou "metal terra-rara" frequentemente inclui os elementos estáveis do grupo 3, escândio, ítrio e lutécio, juntamente com os elementos 4f. Cada lantanídeo forma um cátion trivalente, Ln³⁺, e sua química é amplamente governada por uma diminuição constante no raio iônico do lantânio ao lutécio. Vários também podem assumir estados de oxidação +2 ou +4. Nos layouts da tabela periódica, os elementos do bloco f são geralmente colocados em duas linhas separadas abaixo da tabela principal — uma convenção impulsionada pela estética e pela conveniência de formatação. Uma tabela de formato amplo, embora raramente usada, insere as séries 4f e 5f em suas posições adequadas no sexto e sétimo períodos. O termo "lantanídeo" foi introduzido por Victor Goldschmidt em 1925. Apesar de sua real abundância, o nome reflete uma sensação de elusividade, vindo do grego lanthanein, que significa "estar oculto". Isso se refere a como esses elementos se "escondem" uns atrás dos outros em minerais. O nome deriva do lantânio, descoberto pela primeira vez em 1838, que era, ele próprio, um novo elemento terra-rara "escondido" em um mineral de cério. Ironicamente, o lantânio mais tarde se tornou o primeiro de toda uma série de elementos quimicamente semelhantes e deu nome ao grupo. Como "lantanídeo" significa "semelhante ao lantânio", alguns argumentam que o próprio lantânio não pode, logicamente, ser um lantanídeo, mas a IUPAC o inclui com base no uso comum.
Quick Facts
- Atomic numbers
- 57–71
- Elements
- La
- Ce
- Pr
- Nd
- Pm
- Sm
- Eu
- Gd
- Tb
- Dy
- Ho
- Er
- Tm
- Yb
- Lu
- Common oxidation state
- +3
- Term origin
- Greek λανθανειν (lanthanein), 'to lie hidden'
- Iupac recommended name
- lanthanoid
Facts from the source article.
Contexto e história
A IUPAC recomenda o nome 'lantanóide' porque o sufixo '-eto' é preferido para íons negativos, enquanto '-oide' indica semelhança com um membro da família, mas 'lantanídeo' permanece comum. Os lantanídeos preenchem a camada eletrônica 4f progressivamente do lantânio ao lutécio, sendo o lutécio um elemento do bloco d. Sua química é dominada pelo estado de oxidação +3, e todos formam cátions trivalentes Ln³⁺. O raio iônico diminui constantemente do lantânio ao lutécio (a contração dos lantanídeos), explicada pelo fraco blindagem dos elétrons 5s e 5p pelos elétrons 4f. Vários lantanídeos também podem formar estados de oxidação +2 e +4, mas apenas Ce(IV) e Eu(II) são estáveis em solução aquosa. Na tabela periódica, os elementos do bloco f são geralmente mostrados como duas linhas adicionais abaixo do corpo principal, uma questão de estética e praticidade de formatação. Uma tabela de formato amplo, raramente usada, os insere em seus lugares adequados na sexta e sétima linhas. Os lantanídeos são metais macios; sua dureza aumenta ao longo da série. O európio tem a menor densidade e o maior raio metálico, enquanto o gadolínio se torna ferromagnético abaixo de 16 °C.
Guia do leitor
Os lantanídeos são significativos por suas propriedades eletrônicas, magnéticas e ópticas únicas decorrentes do preenchimento progressivo dos orbitais 4f. Sua química é amplamente determinada pelo estado de oxidação +3 e pela contração dos lantanídeos, que afeta os raios iônicos e as ligações. São metais altamente redutores, com potenciais de redução semelhantes aos metais alcalino-terrosos. As transições f→f nos lantanídeos produzem espectros fracos e estreitos, tornando seus complexos mais pálidos em cor do que os complexos de metais de transição. Seus momentos magnéticos podem chegar a 7 elétrons desemparelhados, levando a um forte paramagnetismo na maioria dos lantanídeos. O termo 'elemento terra-rara' frequentemente inclui escândio, ítrio e lutécio juntamente com os elementos 4f. Apesar do nome, os lantanídeos não são raros em abundância. Suas aplicações decorrem de variações sutis nas propriedades eletrônicas, elétricas, ópticas e magnéticas, e a purificação requer métodos repetidos de solvente e troca iônica devido a diferenças de solubilidade muito pequenas. A inclusão do lutécio como lantanídeo tem sido questionada por ser um elemento do bloco d, mas ele se comporta de forma semelhante aos outros 14.
Perguntas Frequentes
Quem é Lantanídeo?
Lantanídeo é o nome coletivo para os 15 elementos metálicos com números atômicos 57 a 71, do lantânio ao lutécio. Eles preenchem predominantemente a subcamada eletrônica 4f e compartilham um estado de oxidação +3 dominante, embora o lutécio seja tecnicamente um metal de transição do bloco d que ainda se comporta como o resto do grupo.
Pelo que Lantanídeo é conhecido?
Como elementos do bloco f, os lantanídeos contribuem com um amplo conjunto de propriedades magnéticas, ópticas e catalíticas impulsionadas por seus orbitais 4f parcialmente preenchidos. Seus raios iônicos quase idênticos e carga +3 compartilhada os tornam notoriamente difíceis de separar uns dos outros, mas essa mesma química alimenta tudo, desde ímãs permanentes até telas de fósforo.
More in Chemistry & Materials
Viu um erro? Sabe mais?
Correções de leitores vão direto para nossa fila de revisão. Sugerir uma correção · Como este site é referenciado