lantanoideissa

Lantanoidit ovat 15 alkuaineita, joiden järjestysluvut ovat 57 La:sta 71 Lu:hun. Ne muodostavat f-blockin sisäisen sarjan ja niiden elektronikonfiguraatiossa täyttyvät 4f-alueen elektronit. Näiden yhteiset piirteet tekevät niiden kemiallisesta käyttäytymisestä hyvin samankaltaista: ne ovat pääasiassa pehmeitä, hopeanvalkoisia tai harmaankalpeita metalleja, jotka reagoivat herkästi hapen ja veden kanssa ilman suojausta.

Yleisin hapetusluku lantanoidien kemiassa on +3. Ce voi esiintyä +4-tilassa (esimerkiksi CeO2), ja osa lajeista voi esiintyä helposti +2- tilassa (Esim. Eu2+, Yb2+), mutta useimmat ovat pääasiassa +3-tilassa. Tämä monipuolinen hapetusvaltien kirjo vaikuttaa niiden redoksikäyttöön sekä esimerkiksi luminesenssissä ja katalyysissä.

Luonto ja erottaminen. Lantanoidit esiintyvät yhdessä maankamion mineraaleissa, kuten monazite ja bastnäsiitti, ja niistä erottaminen puhtaiksi alkuaineiksi on käytännön haastavaa, koska niiden kemialliset ominaisuudet ovat samankaltaisia. Erottelu tapahtuu yleensä useiden vaiheiden avulla, perustaen liukenemiseen, ionivaihtoon ja liuottimenvalintaan. Lanthanoidi-kontraktio eli pienten 4f-säiliöiden ionivoimien pienet muutokset vaikuttavat erottelun teknisiin haasteisiin.

Käyttökohteet ja merkitys. Ne ovat keskeisiä nykytekniikassa: ne ovat tärkeitä magneettien (esim. NdFeB- ja SmCo-magneetit) sekä fosforien (Esim. Eu- ja Tb-yhdisteet) komponentteja. CeO2 toimii katalyyttinä monissa oksidointireaktioissa, ja gadolinium sekä muut lantanoidit ovat tärkeitä ydinreaktoreissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Lantanoidien monipuolisuus tekee niistä välttämännön osan sekä moderneja energia- että näkö- ja ilmastolaitteita.