Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: III/2VY_32_inovace_105

Jméno autora:Ing. Klára Šírová Třída/ročník:II. Datum vytvoření: Vzdělávací oblast:Člověk a příroda Tematická oblast:Chemie kolem nás Předmět:Chemie Výstižný popis způsobu využití, případně metodické pokyny: Lanthanoidy a jejich sloučeniny Klíčová slova: Lanthanoidy, sloučeniny lanthanoidů Druh učebního materiálu:prezentace

Lanthanoidy 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 Prvky patřící mezi lanthanoidy [1] LanthanLa CerCe PraseodymPr NeodymNd PromethiumPm SamariumSm EuropiumEu GadoliniumGd TerbiumTb DysprosiumDy HolmiumHo ErbiumEr ThuliumTm YtterbiumYb LuteciumLu Lanthanoidy [1]

Sloučeniny lanthanoidů 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 Odprostřed shora po směru hod. ručiček: Oxidy praseodymu, ceru, lanthanu, neodymu samaria a gadolinia [1]

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 Sloučeniny a vlastnosti lanthanoidů Sulfid ceričitý Ce(SO 4 ) 2 [1] Sulfid praseodymitý Pr 2 (SO 4 ) 3.8 H 2 O [1]

Reakce lanthanoidů 4 La + 3 O 2 → 2 La 2 O 3 2 La + 6 H 2 O → 2 La(OH) H 2 2 La + 3 Cl 2 → 2 LaCl 3 Kovový lanthan za zvýšené teploty shoří na oxid lanthanitý. Lanthan reaguje s horkou vodou za vzniku hydroxidu lanthanitého a vodíku. Při teplotě cca 200 °C lanthan ochotně reaguje se všemi halogeny za vzniku příslušného halogenidu lanthanu. Cer za zvýšené teploty shoří na oxid ceričitý. Ce + O 2 → CeO 2 Cer reaguje s fluorem za vzniku fluoridu ceritého. 2 Ce + 3 l 2 → 2 Cel 3 Oxid ceričitý CeO 2 [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 Praseodymem barvené sklo [1] Neodymem barvené sklo [1]

Procvičování Který prvek bude vykazovat větší reaktivitu – lanthan (Z = 57) nebo lutecium (Z = 71)? Jak reaguje kovový lanthan s kyslíkem za vysoké teploty? Doplňte reakci ceru s kyslíkem za vysoké teploty. Lanthan, reaktivita lanthanoidů klesá s rostoucím protonovým číslem. V jakém oxidačním stupni se lanthanoidy nejběžněji vyskytují? Lanthanoidy se nejčastěji vyskytují v oxidačním stupni III. Kovový lanthan za zvýšené teploty shoří na oxid lanthanitý. Ce + O 2 → CeO 2

Použitá literatura a obrázky 1.[online]. [cit ]. Dostupné z: commons.wikimedia.org 2.KOVALČÍKOVÁ T. Obecná a anorganická chemie. Ostrava: Pavel Klouda, KLIKORKA A KOL. Obecná a anorganická chemie. Praha: SNTL, 1989.