90 likes | 236 Views
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám. Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_105. Lanthanoidy jsou (dle IUPAC, 2005) skupinou 15 chemických prvků počínajících lanthanem s protonovými čísly 57 – 71.
E N D
Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_105
Lanthanoidy jsou (dle IUPAC, 2005) skupinou 15 chemických prvků počínajících lanthanem s protonovými čísly 57 – 71. • Všechny lanthanoidy vykazují podobné chemické i fyzikální vlastnosti. • Jsou to stříbrolesklé, měkké neušlechtilé kovy. • V přírodě se vyskytují jako sloučeniny, zejm. v minerály monazit a bastnezit Lanthanoidy Lanthanoidy [1] Prvky patřící mezi lanthanoidy [1]
Reaktivita lanthanoidů klesá s rostoucím protonovým číslem, rozpouští se ve vodě a kyselinách, tvoří převážně iontové vazby. • Lanthan (Z = 57) za běžných podmínek reaguje se vzdušným kyslíkem, s vodou reaguje za vzniku plynného vodíku. • Lutecium (Z = 71) na vzduchu je prakticky stále, ve vlhku se pokrývá vrstvičkou oxidu Sloučeniny lanthanoidů Odprostřed shora po směru hod. ručiček: Oxidy praseodymu, ceru, lanthanu, neodymu samaria a gadolinia [1]
Sloučeniny a vlastnosti lanthanoidů • Lanthanoidy se nejčastěji vyskytují v oxidačním stupni III, výjimku tvoří cer tvořící velmi stabilní sloučeniny i v ox. stupni IV a europium tvořící stabilní sloučniny i v ox. stupni II (Ox. stavy II a IV se mohou vyskytnout i u dalších lanthanoidů, jejich sloučeniny jsou ale málo stabilní.) • Lanthanoidy tvoří stabilní oxidy • Promethium patří mezi radioaktivní prvky, jeho isotopy jsou málo stabilní, v přírodě se vyskytuje jen ve stopových množstvích Sulfid praseodymitý Pr2(SO4)3.8 H2O[1] Sulfid ceričitý Ce(SO4)2 [1]
Reakce lanthanoidů Kovový lanthan za zvýšené teploty shoří na oxid lanthanitý. 4 La + 3 O2 → 2 La2O3 Lanthan reaguje s horkou vodou za vzniku hydroxidu lanthanitého a vodíku. 2 La + 6 H2O → 2 La(OH)3 + 3 H2 Při teplotě cca 200 °C lanthan ochotně reaguje se všemi halogeny za vzniku příslušného halogenidu lanthanu. 2 La + 3 Cl2 → 2 LaCl3 Cer za zvýšené teploty shoří na oxid ceričitý. Ce + O2 → CeO2 Cer reaguje s fluorem za vzniku fluoridu ceritého. 2 Ce + 3 l2 → 2 Cel3 Oxid ceričitý CeO2[1]
Využití lanthanoidů • Velký podíl produkce lanthanoidů se používá pro výrobu katalyzátorů v petrochemii a org. syntézách, • Významné je také použití lanthanoidů ve sklářském průmyslu • Neodym se využívá pro výrobu velmi silných permanentních magnetů (mikrofony, sluchátka, harddisky) • V jaderné energetice pro záchyt neutronů, např. Gd • Výroba televizních obrazovek • Použití v metalurgii • Výroba laserů Neodymem barvené sklo [1] Praseodymem barvené sklo [1]
Procvičování Který prvek bude vykazovat větší reaktivitu – lanthan (Z = 57) nebo lutecium (Z = 71)? Lanthan, reaktivita lanthanoidů klesá s rostoucím protonovým číslem. V jakém oxidačním stupni se lanthanoidy nejběžněji vyskytují? Lanthanoidy se nejčastěji vyskytují v oxidačním stupni III. Jak reaguje kovový lanthan s kyslíkem za vysoké teploty? Kovový lanthan za zvýšené teploty shoří na oxid lanthanitý. Doplňte reakci ceru s kyslíkem za vysoké teploty. Ce + O2 → CeO2
Použitá literatura a obrázky • [online]. [cit. 2012-11-09]. Dostupné z: commons.wikimedia.org • KOVALČÍKOVÁ T. Obecná a anorganická chemie. Ostrava: Pavel Klouda, 2004 • KLIKORKA A KOL. Obecná a anorganická chemie. Praha: SNTL, 1989.