Sällsynta jordegenskaper

När du tittar på det periodiska systemet finns det ett två-rads block med element som ligger under huvuddelen av diagrammet. Dessa element, plus lantan (element 57) och aktinium (element 89), är gemensamt kända som de sällsynta jordelementen eller sällsynta jordartsmetaller. Egentligen är de inte särskilt sällsynta, men före 1945 krävdes långa och tråkiga processer för att rena metallerna från sina oxider. Ionbytnings- och lösningsmedelsekstraktionsprocesser används idag för att snabbt producera mycket rena, sällsynta jordartser med låg kostnad, men det gamla namnet används fortfarande. De sällsynta jordartsmetallerna finns i grupp 3 i den periodiska tabellen och den sjätte (5d elektronisk konfiguration) och 7: e (5f perioder för elektronisk konfiguration). Det finns några argument för att starta den 3: e och den 4: e övergångsserien med lutetium och lawrencium snarare än lantan och aktinium.

Det finns två block av sällsynta jordar, lantanidserien och aktinidserien. Lanthanum och actinium finns båda i grupp IIIB i tabellen. När du tittar på det periodiska systemet, märker du att atomnumren hoppar från lantan (57) till hafnium (72) och från actinium (89) till rutherfordium (104). Om du hoppar ner till tabellens botten kan du följa atomnumren från lantan till cerium och från aktinium till thorium och sedan backa upp till tabellens huvuddel. Vissa kemister utesluter lantan och actinium från de sällsynta jordartserna, med tanke på att lantaniderna börjar följande lantan och aktiniderna börjar följande aktinium. På ett sätt är de sällsynta jordarna speciella övergångsmetaller, som har många av dessa elementers egenskaper.

Gemensamma egenskaper för de sällsynta jordarna

Dessa vanliga egenskaper gäller både lantaniderna och aktiniderna.

• De sällsynta jordartserna är silver, silver-vit eller grå metaller.
• Metallerna har en hög glans men skada lätt i luften.
• Metallerna har hög elektrisk konduktivitet.
• De sällsynta jordarna har många gemensamma egenskaper. Detta gör dem svåra att skilja eller till och med skilja från varandra.
• Det finns mycket små skillnader i löslighet och komplex bildning mellan de sällsynta jordarna.
• De sällsynta jordartsmetallerna förekommer naturligtvis tillsammans i mineraler (t.ex. monazit är ett blandat sällsynt jordartsfosfat).
• Sällsynta jordar finns med icke-metaller, vanligtvis i 3+ oxidationstillstånd. Det finns liten tendens att variera valensen. (Europium har också en valens av 2+ och cerium också en valens av 4+.)