Fyzikální vlastnosti

Veškeré lanthanoidy vykazují podobné fyzikální chování a patří mezi neušlechtilé kovy. Skupina lanthanu zahrnuje prvky s typickým oxidačním stavem +III. Existují samozřejmě výjimky +II u Sm, Eu, Tm, Yb či +IV u Ce, Pr, Tb). Prvky s oxidačním stavem +III obsahují nepárové elektrony. Přítomnost nepárového elektronu, který může přeskakovat mezi atomovými orbitaly dává sloučeninám těchto prvků typické zabarvení. V pevném stavu volně na vzduchu ztrácejí lesk.

Chemické vlastnosti všech lanthanoidů jsou odvozeny od lanthanu. Jedná se o neušlechtilé kovy, vysoce elektropozitivní. Jejich reaktivita klesá se stoupajícím protonovým číslem. Jejich oxidy a hydroxidy jsou často zásaditého charakteru a vyznačují se dobrou rozpustností ve vodě. Při spalování za přítomnosti vzduchu vytvářejí oxidy typu \mathrm{Me}_{2} \mathrm{O}_{3}. Cer jako jediný vytváří \mathrm{CeO}_{2}. Lanthanoidy jsou schopny vytvářet i komplexy, ale s nízkou stabilitou. Chemické vlastnosti solí lanthanoidů jsou značně podobné sloučeninám hliníku.

Mnemotechnická pomůcka:

Laciné Ceny Prasat Nedovolily Prometheovi Smésti Europu Gdyž Théby Dýchaly

Horkou Erotikou Tmavými Ybiškovými Loukami

Lanthanoidy mají částečně zaplněný 4 f orbital elektrony, což vede k tomu, že v řadě prvků od lanthanu po lutecium se poloměr iontů zmenšuje. Tento jev nazýváme lanthanoidová kontrakce - s nárůstem náboje jádra se vnější část elektronového obalu více přibližuje k jádru.

Výskyt prvků

Minerálů obsahující sloučeniny lanthanu je celá řada, největší zastoupení má v zemské kůře cer (podobné zastoupení jako měď). Nejmenší zastoupení mají thulium a lutecium. Na co v přírodě dozajista nenarazíš je radioaktivní promethium, protože nemá žádný stabilní izotop. Hlavním zdrojem lanthanoidů jsou monazitové písky. Největší světové naleziště lanthanoidů (více než 90 \%) se nachází v Číně.

Výroba a aplikace

Průmyslová výroba se provádí loužením lanthanoidových rud směsí minerálních kyselin s následnou separací. Separace se provádí elektrolýzou taveniny nebo redukcí vhodným činidlem. Při výrobě z fluoridů se v případě lehčích prvků používá redukce kovovým vápníkem a pro těžší pak redukce elementárním lanthanem.

Lanthan se používá jako přísada do skel, ke krakování ropy a má schopnost absorbovat UV záření. Cer je vhodný pro výrobu křesadel do zapalovačů nebo jako katalyzátor výfukových plynů (\mathrm{Ce}_2\mathrm{O}_3 je součástí filtrů plynových masek), pigmentů (octan ceritý), katalyzátorů reakcí a v analytické chemii (cerimetrie). Neodym, praseodym a dysprosium najdeš ve formě sloučenin jako složky skel, k barvení glazur, v hybridních motorech a metalurgii. Izotopy promethia se používají jako beta zářiče (energetické zdroje) ve vesmírných misích. Lanthanoidy najdeš i v optice — zobrazovací techniky v medicíně, LCD obrazovky nebo třeba optická vlákna. Těžší lanthanoidy vykazují velmi vysokou účinnost při záchytu neutronů, a proto se používají jako materiál pro moderování jaderných reakcí.