란타니드

Lanthanide
주기율표의 란타니드
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕소 카본 질소 산소 불소 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 인 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 철 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브롬 크립톤
루비듐 스트론튬 이트륨 지르코늄 니오브 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 실버 카드뮴 인듐 주석 안티몬 텔루루 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마리움 유로피움 가돌리늄 터비움 디스프로슘 홀뮴 엘비움 툴륨 이터비움 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 플래티넘 골드 수은(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로탁티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 퀴륨 베르켈륨 칼리포늄 아인스타이늄 페르미움 멘델레비움 노벨륨 로렌슘 러더포디움 두브늄 시보르기움 보리움 하시움 마이트네리움 다름슈타디움 뢴트제늄 코페르니슘 니혼리움 플레로비움 모스코비움 리버모리움 테네신 오가네손
의 시리즈의 일부
주기율표
주기율표 양식
주기율표 이력
요소 세트
주기율표 구조별
금속구분별
기타 특징
요소들
화학 원소 목록
요소의 속성
요소의 데이터 페이지

란타니드(/llénənɪna)d/) 또는 란타노이드(/ælénɔn)d/) 계열의[1] 화학 원소는 란타늄에서 [2][3][4]루테튬까지 원자 번호 57~71의 15개의 금속 화학 원소로 구성됩니다.이 원소들은 화학적으로 유사한 스칸듐 및 이트륨과 함께 희토류 원소 또는 희토류 금속으로 통칭된다.

비공식 화학 기호 Ln은 란타니드 화학의 일반적인 논의에서 란타니드를 지칭하기 위해 사용된다.란타니드를 제외한 모든 란타니드는 4f 전자껍질의 충전에 대응하는 f-블록 원소이다.랜턴과 루테튬이 d-블록 원소인지에 대해서는 논란이 있지만 루테튬은 보통 다른 14개 [7]원소와의 화학적 유사성 때문에 해당 [5][6]물질을 연구하는 사람들에 의해 고려된다.모든 란타니드 원소는 3가 양이온 Ln을3+ 형성하며, 그 화학은 란타늄에서 루테튬으로 꾸준히 감소하는 이온 반경에 의해 주로 결정됩니다.

이 원소들은 시리즈의 원소들이 화학적으로 랜턴과 비슷하기 때문에 랜턴이라고 불립니다.랜타넘은 랜타넘과 같은 것을 의미하기 때문에 랜타넘이 논리적으로 랜타넘이 될 수 없다는 주장이 제기되었지만 국제순수응용화학연합(IUPAC)은 일반적인 [8]용법에 기초한 랜타넘의 포함을 인정하고 있다.

주기율 표의 프레젠테이션에서 f-block 요소들 습관적으로 추가적인 두줄로 table,[2]의 미학과 형식 지정 현실성의 이 관례는 전적으로 문제를 본체 아래, 거의 사용되지 않는wide-formatted 주기율 표 그들의 적절한 장소에서, 책상의 sixth의 일부로 그 4f과 5f 시리즈를 삽입하게 보여 준다. 그리고.7행(최소)

1985년 IUPAC "Red Book"(페이지 45)에서는 "lanthanide"가 아닌 "lanthanoid"를 사용할 것을 권장합니다. "ide"는 일반적으로 음이온을 나타내기 때문입니다.그러나 전류 사용량이 많기 때문에 "랜타나이드"는 여전히 허용됩니다.

어원학

란타니드라는 용어는 1925년 [9][10]빅터 골드슈미트에 의해 도입되었다.이 원소들의 풍부함에도 불구하고, "lanthanides"라는 기술적 용어는 이러한 원소들의 용리성을 반영하는 것으로 해석되는데, 이는 "숨겨져 있다"[11]는 그리스어의 αααααααααααααααεεlan (lanthanein)에서 유래했기 때문이다.

이 단어는 그들의 자연적 풍요로움을 나타내기 보다는, 광물 속에 서로 "숨어" 있는 그들의 특성을 반영한다.이 용어는 1838년 처음 발견된 란타넘에서 유래했는데, 당시 세륨 [12]광물에 숨겨져 있거나 탈출 통지라고 불리는 새로운 희토류 원소가 발견되었고, 이후 란타넘이 화학적으로 유사한 원소들의 전체 시리즈 중 첫 번째 원소라고 밝혀져 전체 시리즈에 이름이 붙여진 것은 아이러니한 일이다.

그룹 3의 맨 위에 있는 두 원소인 스칸듐과 이트륨과 함께, "희귀 지구"라는 간단한 이름이 모든 란타니드를 묘사하는 데 사용되기도 한다. 그룹 3, 란타니드, 악티니드 원소를 포함한 희토류의 정의도 간혹 볼 수 있으며, Sc + Y + 란타니드 + [citation needed]토륨은 거의 볼 수 없다."희귀한 지구"라는 이름의 "지구"는 그것들이 분리된 광물로 인해 발생하는데, 이것은 희귀한 산화물 형태의 광물이었다.그러나 이러한 원소들은 풍부하지도 않고 "지구"도 드물지 않다. (18세기 후반의 기술을 사용하여 금속에 용해될 수 없는 물에 녹지 않는 강한 염기성 금속의 산화물을 일컫는 구식 용어이다.그룹 2는 거의 같은 이유로 알칼리 토류 원소로 알려져 있다.

"희귀한 지구"라는 이름의 "희귀한 지구"는 각각의 란타니드 원소를 분리하는 것의 어려움과 그 어떤 것의 부족함보다 훨씬 더 관련이 있습니다.그리스어 66번 원소인 "dysprositos"를 통해 디스프로슘은 비슷하게 이름 붙여졌다; 랜턴 자체는 "숨겨진"이라는 단어의 이름을 따서 이름 붙여졌다.57(La)~71(Lu) 원소는 서로 화학적으로 매우 유사하며 자연에서 자주 함께 발생한다. 종종 란타니드의 3개에서 15개 모두(16분의 1로 이트륨과 함께)는 사마르스카이트, 모나자이트 및 기타 많은 광물에서 발생한다. 란타니드는 토륨과 때때로 다른 두 개의 3족 원소도 포함할 수 있다.nally 다른 악티니드도 마찬가지입니다.[13]희토류의 대부분은 스웨덴 이터비에 있는 같은 광산에서 발견되었고, 그 중 4개는 도시의 이름을 따서 명명되었다(이트륨, 이터비움, 엘비움, 테르비움). 스칸듐은 스칸디나비아의 이름을 따고, 툴륨은 옛 이름인 툴레의 이름을 따고, 그리고 바로 뒤에 이어지는 원소 그룹인 하륨은 72번이다.코펜하겐 [13]시의 라틴어 이름.

사마르스카이트(사마륨 원소 이름의 원천인 광물) 및 기타 유사 광물도 종종 유사한 산화 상태의 그룹 4 및 그룹 5의 탄탈, 니오브, 하프늄, 지르코늄, 바나듐 및 티타늄과 관련된 원소를 가지고 있다.모나자이트는 수많은 3족 + 란타니드 + 악티니드 금속의 인산염으로, 특히 토륨 함량과 특정 희토류, 특히 란타늄, 이트륨 및 세륨을 위해 채굴됩니다.희토류 시리즈의 다른 구성 요소뿐만 아니라 세륨과 랜턴이 지배적인 이들 원소의 가변 혼합물을 포함하는 mischmetal이라고 불리는 금속으로 종종 생산됩니다. 그것은 이러한 [13]금속들 중 하나를 광범위하게 정화할 필요가 없는 가벼운 부싯돌과 다른 스파크 소스와 같은 직접적인 용도를 가집니다.

또한 이트로칼사이트, 이트로세라이트, 이트로플루오라이트 등의 2족 원소를 기반으로 하는 희토류 광물이 존재하며, 이트로플루오라이트에는 이트로칼사이트, 세륨, 랜턴 등의 함량이 다양하며,[14] 다른 원소들의 양도 다양합니다.기타 란타나이트/희귀토광물로는 바스트내사이트, 플로렌사이트, 체르노바이트, 페로브스카이트, 제노타임, 세라이트, 가돌리나이트, 란타나이트, 퍼거슨라이트, 폴리카레이스, 블롬스트란딘, 홀레니우스이트, 미제라이트, 로파라이트, 레퍼소나이트, 에우세나이트, 에우세나이트 등이 있으며, 이들 모두 상대적인 원소를 가질 수 있다.아지트-ce. 3족 원소는 금, 은, 탄탈 및 기타 지구상의 많은 방법으로 토종 원소 광물로 발생하지 않지만 달의 레골리스에서 발생할 수 있다.매우 희귀한 세륨, 랜턴, 그리고 아마도 다른 랜턴/3족 할로겐화물, 장석 및 가넷도 존재하는 것으로 알려져 [15]있다.

이 모든 것은 이들 원소의 전자 껍질이 채워진 순서에 따른 결과입니다. 가장 바깥쪽은 모든 원소에 대해 동일한 구성을 가지며, 원자 번호가 57에서 [13]71로 증가함에 따라 더 깊은 껍질은 점차적으로 전자로 채워집니다.여러 해 동안, 둘 이상의 희토류의 혼합물은 네오디뮴과 프라세오디뮴과 같은 단일 원소로 여겨졌습니다.[16]정제 금속을 얻기 위해 많은 반복을 필요로 하는 이들 원소의 용매 및 이온 교환 정제 방법에는 매우 작은 용해도 차이가 사용된다.정제된 금속과 그 화합물은 전자적, 전기적, 광학적, 자기적 특성에서 미묘하고 극명한 차이를 가지고 있으며, 이는 많은 틈새 [13]용도를 설명한다.

용어 그 희소성보다는 위의 고려 사항 의미의 예로써 지구의 지각에, 세륨은 26대 가장 풍부한 요소와 더 copper,[13]네오디뮴 금 보다 더 풍부한 것보다 풍부한;툴륨(두번째 가장 흔한 자연스럽게lanthanide 발생하는)더 iodine,[17]보다 풍부한 것은 자체 일반적인 e.fo noughr 중요한 용도를 진화시킨 생물학과 시리즈 중 유일한 방사성 원소인 프로메튬도 가장 희귀한 자연발생 원소인 프랑슘과 아스타틴을 합친 것보다 더 흔하다.

요소의 물리적 특성

화학 원소 라 Ce PR Nd Pm SM 에우 Gd Tb Dy 호 음.정말 Tm YB 루
원자 번호 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
이미지 Lanthanum-2.jpg Cerium2.jpg Praseodymium.jpg Neodymium2.jpg Samarium-2.jpg Europium.jpg Gadolinium-4.jpg Terbium-2.jpg Dy chips.jpg Holmium2.jpg Erbium-crop.jpg Thulium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg Ytterbium-3.jpg Lutetium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
밀도(g/cm3) 6.162 6.770 6.77 7.01 7.26 7.52 5.244 7.90 8.23 8.540 8.79 9.066 9.32 6.90 9.841
녹는점(°C) 920 795 935 1024 1042 1072 826 1312 1356 1407 1461 1529 1545 824 1652
비등점(°C) 3464 3443 3520 3074 3000 1794 1529 3273 3230 2567 2720 2868 1950 1196 3402
원자 전자 구성
(기상)*		 5d1 4f15d1 4층3 4층4 4층5 4층6 4층7 4f75d1 4층9 4층10 4층11 4층12 4층13 4층14 4f145d1
금속 격자(RT) dhcp FCC dhcp dhcp dhcp ** 숨은 참조 hcp hcp hcp hcp hcp hcp FCC hcp
금속 반지름(pm) 162 181.8 182.4 181.4 183.4 180.4 208.4 180.4 177.3 178.1 176.2 176.1 175.9 193.3 173.8
25°C에서의 저항률(μΩ·cm) 57–80
20 °C		 73 68 64 88 90 134 114 57 87 87 79 29 79
자화율
/ /10−63(cmmol−1·120)		 +95.9 +2500 (β) +5530(α) +5930 (α) +1278(α) +30900 +185000
(350 K)		 +48000 (α) +98000 +72900 +48000 +24700 +67 (β) +183

* 초기 Xe와 최종 6s2 전자 쉘 사이

** Sm은 대부분의 란타니드와 같이 촘촘한 구조를 가지고 있지만 9층 반복이 비정상적입니다.

Gschneider와 Daane(1988)은 시리즈 전체에 걸쳐 증가하는 녹는점의 추세를 6s, 5d 및 4f 궤도의 교배 정도(랜턴(920°C) – 루테튬(1622°C))로 본다.교배는 가장 낮은 녹는점이 795°[18]C인 세륨이 가장 높은 것으로 알려져 있습니다.란타니드 금속은 부드러우며, [8]그 경도는 시리즈에 따라 증가합니다.유로피움은 5.24g/cm로3 가장 밀도가 낮고 208.4pm으로 금속 반지름이 가장 크다.금속반경이 222pm인 바륨과 비교할 수 있다.금속은 더 큰2+ Eu 이온을 포함하고 전도 대역에는 두 개의 전자만 있는 것으로 여겨진다.이터비움 역시 금속 반경이 커서 비슷한 설명이 [8]제시된다.란타니드 금속의 저항률은 29~134μΩ·cm로 비교적 높다.이러한 값은 저항률이 2.655μΩ·cm인 알루미늄과 같은 양호한 도체와 비교할 수 있습니다.La, Yb 및 Lu(무쌍의 f전자를 가지지 않음)를 제외하고, 란타니드는 강한 상사성이며, 이는 그들의 자기 감수성에 반영된다.가돌리늄은 16°C(퀴리점) 이하에서 강자성이 됩니다.다른 무거운 랜타니드인 터비움, 디스프로슘, 홀뮴, 얼비움, 툴륨, 이터비움은 훨씬 낮은 [19]온도에서 강자성이 됩니다.

화학 및 화합물

화학 원소 라 Ce PR Nd Pm SM 에우 Gd Tb Dy 호 음.정말 Tm YB 루
원자 번호 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Ln3+ 전자 구성*[20] 4층0 4층1 4층2 4층3 4층4 4층5 4층6 4층7 4층8 4층9 4층10 4층11 4층12 4층13

4층14

Ln3+ 반지름(pm)[8] 103 102 99 98.3 97 95.8 94.7 93.8 92.3 91.2 90.1 89 88 86.8 86.1
수용액4+[21] 중 Ln 이온색 — 오렌지 옐로우 노란 색 청자색 — — — — 적갈색 오렌지 옐로우 — — — — —
수용액3+[20] 중 Ln 이온색 무채색 무채색 초록의 바이올렛 핑크 옅은 노란색 무채색 무채색 연분홍 옅은 노란색 노란 색 로즈. 연두색 무채색 무채색
수용액2+[8] 중 Ln 이온색 — — — — — 피빨간색 무채색 — — — — — 보라색-빨간 황록색 —

* 초기 [Xe] 코어 제외

f → f 전이는 대칭 금지(또는 Laporte-forbidden)이며, 이는 전이 금속에도 해당된다.그러나 전이 금속은 이 규칙을 깨기 위해 진동자 커플링을 사용할 수 있습니다.란타니드의 원자가 궤도는 거의 완전히 비결정적이며 유효 진동자 결합이 거의 필요하지 않으므로 f → f 전이의 스펙트럼은 d → d 전이의 스펙트럼보다 훨씬 약하고 좁다.일반적으로 이것은 랜타니드 복합체의 색을 전이 금속 복합체의 색보다 훨씬 희미하게 만든다.

수용액[8][22][23] 중 랜타니드 이온의 대략적인 색
산화 상태 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
+2 SM2+ 에우2+ Tm2+ YB2+
+3 라3+ Ce3+ PR3+ Nd3+ Pm3+ SM3+ 에우3+ Gd3+ Tb3+ Dy3+ 호3+ 어3+ Tm3+ YB3+ 루3+
+4 Ce4+ PR4+ Nd4+ Tb4+ Dy4+

4f 궤도 효과

주기율표의 란타니드를 가로지르는 4f 궤도는 보통 채워지고 있습니다.란타니드의 화학 작용에 대한 4f 궤도의 영향은 매우 크며 전이 금속과 구별되는 요인이다.7개의 4f 오비탈이 있으며, 두 가지 다른 방식으로 묘사됩니다: "입방체 집합" 또는 일반 집합입니다.큐빅 세트는 f, fxz2, fyz2xyz, fz(x2−y2), f, fx(x2−3y2), f, f이다z3y(3x2−y2).4f 오비탈은 [Xe] 코어를 관통하여 격리되므로 결합에 참여하지 않습니다.이것은 결정장 효과가 작은 이유와 그것들이 δ [20]결합을 형성하지 않는 이유를 설명한다.4f 궤도가 7개 존재하기 때문에 짝이 없는 전자의 수는 7개까지 많아 랜타니드 화합물에 대해 관측되는 자기 모멘트가 크다.

자기 모멘트 측정은 4f 전자 구성을 조사하는 데 사용할 수 있으며, 이는 화학적 [24]결합에 대한 통찰력을 제공하는 데 유용한 도구입니다.란타니드 수축, 즉 La(103 pm)에서 Lu(86.1 pm)로의3+3+ Ln 이온3+ 크기 감소는 종종 4f [20]전자에 의한 5s 및 5p 전자의 불충분한 차폐로 설명된다.

란타니드 산화물: 중심 상부에서 시계 방향으로: 프라세오뮴, 세륨, 란타늄, 네오디뮴, 사마륨 및 가돌리늄.

랜타니드 요소의 전자 구조는 사소한 예외를 제외하고 [Xe]6s4f이다2n.란타니드의 화학은 +3 산화 상태에 의해 지배되며 Ln 화합물에서는III 6s 전자와 (보통) 1개의 4f 전자가 손실되고 이온은 [Xem][25]4f의 구성을 갖는다.모든 란타니드 원소는 +3의 산화 상태를 나타낸다.또한3+ Ce는 제논의 안정적인 전자 구성을 통해 단일 f 전자를 손실하여 Ce를 형성할4+ 수 있습니다.또한3+, Eu는 반쯤 채워진 껍데기의 추가적인 안정성을 가진 f배치로7 전자를 얻어 Eu를2+ 형성할 수 있다.Ce(IV)와 Eu(II) 외에 수용액 중 +3 이외의 산화상태에서 안정된 란타니드는 없다.

환원 전위 측면에서 Ln 쌍은0/3+ -1.99(Eu의 경우)에서 -2.35V(Pr의 경우)까지 모든 란타니드에 대해 거의 동일합니다.따라서 이러한 금속은 Mg(-2.36V)[8]와 같은 알칼리 토류 금속과 유사한 저전력으로 매우 감소합니다.

란타니드 산화 상태

란타니드의 이온화 에너지는 알루미늄과 비교할 수 있습니다.알루미늄의 경우 처음 3개의 이온화 에너지의 합계는 5139 kJ·mol이며−1, 란타니드는 3455 - 4186 kJ·mol−1 범위에 있다.이는 란타니드의 반응성이 매우 높은 성질과 관련이 있습니다.

유로피움 최초의 두 이온화 에너지 1632 kJ·mol의−1 합계는 바륨 1468.1 kJ·mol의−1 것과 비교할 수 있으며 유로피움 세 번째 이온화 에너지는 란타니드 중 가장 높다.ytterbium에 대한 첫 번째 두 이온화 에너지의 합계는 시리즈 중 두 번째로 낮고 세 번째 이온화 에너지는 두 번째로 높습니다.Eu와 Yb에 대한 높은 세 번째 이온화 에너지는 4f 서브셸의 절반 충전7 4f와 전체 충전14 4f와 교환 [20]에너지로 인한 이러한 구성에 의해 얻을 수 있는 안정성과 관련이 있습니다.유로피움과 이터비움은 Eu와 Yb와2+2+ 소금과 같은 화합물을 형성하는데, 예를 들어 [26]이수소와 같은 소금이다.유로피움과 이터튬은 모두 Ln(NH3)x의2+ 액체 암모니아 형성 용액에 녹으며 알칼리 토류 [8]금속과 유사함을 다시 증명한다.

세륨에서 4번째 전자를 제거할 수 있는 상대적 용이성은 (적어도) 왜 Ce(IV)와 Pr(IV) 화합물이 형성될 수 있는지를 나타낸다. 예를 들어2 세륨이 산소와 반응할 때 CeO가 아닌23 CeO가 형성된다.

란타니드의 분리

인접한 란타니드 원소 간의 이온 반지름의 유사성으로 인해 자연적으로 발생하는 광석 및 기타 혼합물에서 서로 분리하는 것이 어렵습니다.역사적으로, 계단식 결정화와 부분 결정화의 매우 힘든 과정이 사용되었습니다.란타니드 이온은 반지름이 약간 다르기 때문에 염분의 격자 에너지와 이온의 수화 에너지가 약간 달라 용해도 차이가 작습니다.Ln(NO3)·32NHNO43·4 식염HO를 사용할 수 있습니다2.산업적으로는 용제 추출에 의해 원소를 분리한다.일반적으로 질산염 수용액은 3-n-부틸인산을 포함한 등유에 추출된다.형성되는 복합체의 강도는 이온 반지름이 감소함에 따라 증가하므로 유기상에서의 용해도가 높아진다.완전한 분리는 역류 교환 방법을 사용하여 연속적으로 달성될 수 있습니다.또한 [La(EDTA)]−의 경우 로그 K 5 15.5에서 [Lu(EDTA)]−[8][27]의 경우 로그 K 19 19.8로 EDTA 복합체 형성에 대한 안정성 상수가 증가한다는 점을 이용하여 이온 교환 크로마토그래피로 원소를 분리할 수 있다.

조정 화학 및 촉매 작용

배위 복합체의 형태에서는 랜타니드가 +3 산화 상태로 압도적으로 존재하지만, 특히 안정적인 4f 구성은 +4(Ce, Tb) 또는 +2(Eu, Yb) 이온을 제공할 수도 있습니다.이 모든 형태는 강한 전기 양성을 띠기 때문에 란타니드 이온은 [28]경질 루이스산입니다.산화2[29] 상태 또한 매우 안정적입니다. SmI와 세륨은 예외입니다.IV) 소금,[30] 란타니드는 산화환원화학에 사용되지 않는다. 4f 전자는 핵 근처에서 발견될 가능성이 높으며, 따라서 일련의 핵 전하 증가에 따라 강한 영향을 받는다. 이는 란타니드 수축이라고 불리는 이온 반지름을 감소시킨다.

원자 또는 이온의 외부 영역에 존재하는 4f 전자의 낮은 확률은 란타니드 이온의 궤도 및 결합 배위자 사이의 효과적인 중첩을 거의 허용하지 않습니다.따라서 란타니드 복합체는 일반적으로 공유가 특성이 거의 없거나 전혀 없으며 궤도 기하학의 영향을 받지 않는다.궤도 상호작용이 부족하다는 것은 금속을 변화시키는 것이 (크기를 제외하고) 일반적으로 복합체에 거의 영향을 미치지 않는다는 것을 의미하며, 특히 전이 금속과 비교할 때 더욱 그러하다.복합체는 전방향의 약한 정전기력에 의해 함께 유지되므로 리간드만으로도 복합체의 대칭과 배위를 지시한다.따라서 금속의 배위 포화도가 리간드 간 반발에 대해 균형을 이루면서 입체 요인이 지배적입니다.그 결과 다양한 범위의 배위 기하학이 생성되고, 그 중 많은 부분이 [31]불규칙하며, 복합체의 높은 유동성 특성으로 나타난다.단일 지오메트리에 갇힐 에너지적인 이유가 없기 때문에 분자 내 및 분자 간 리간드 교환이 빠르게 이루어집니다.그 결과, 통상, 모든 가능한 설정간에 급속히 변동하는 복합체가 발생합니다.

이러한 특징들 중 많은 것들이 랜타니드 복합체를 효과적인 촉매로 만든다.경질 루이스산은 배위에 따라 결합을 분극시킬 수 있으며, 따라서 화합물의 전자 친화성을 변화시킬 수 있으며, 대표적인 예가 루체 환원입니다.이온의 큰 크기는 유연한 이온 결합과 결합되어 부피가 큰 배위 종도 빠르게 결합 및 분리할 수 있으며, 그 결과 회전율이 매우 높아집니다. 따라서 종종 몇 [32]몰의 부하만 가해도 우수한 산출량을 달성할 수 있습니다.란타니드의 수축과 결합된 궤도 상호작용의 부족은 란타니드의 크기가 시리즈 전체에 걸쳐 변화하지만 이들의 화학 작용은 거의 동일하다는 것을 의미한다.이를 통해 입체 환경을 쉽게 조정할 수 있으며 복합체의[33][34][35] 촉매 활성을 개선하고 금속 클러스터의 [36][37]핵성을 변경하는 데 사용된 예가 있습니다.

그럼에도 불구하고, 랜타니드 배위 복합체를 균질 촉매로 사용하는 것은 실험실에 국한되어 있으며, 현재 산업 [38]규모로 사용되는 예는 거의 없다.란타니드는 배위 복합체 외에 여러 형태로 존재하며, 이들 중 다수는 산업적으로 유용하다.특히 란타니드 금속 산화물은 다양한 산업 공정에서 이종 촉매로 사용됩니다.

Ln(III) 화합물

3가의 란타니드는 대부분 이온성 소금을 형성한다.3가 이온은 단단한 수용체이며 질소 기증자 리간드보다 산소 기증자 리간드와 더 안정적인 복합체를 형성합니다.큰 이온은 수용액 [Ln(HO2)]93+에서 9좌표이지만 작은 이온은 8좌표 [Ln(HO2)]83+이다.후기의 란타니드가 두 번째 배위 [39]구에 더 많은 물 분자를 가지고 있다는 증거가 있다.단변성 배위자와의 복합성은 일반적으로 약하다. 왜냐하면 물 분자를 첫 번째 배위구로부터 치환하는 것이 어렵기 때문이다.1,4,7,10-테트라아자사이클로데칸-1,4,7,10-테트라아세트산(DOTA)에서 유래한 테트라아자사이클로데칸과 같은 킬레이트 효과에 의해 킬레이트 리간드로 보다 강한 복합체가 형성된다.

육수화물 형태의 란타니드 질산염 샘플.왼쪽에서 오른쪽으로: La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu.

Ln(II) 및 Ln(IV) 화합물

란타니드의 가장 일반적인 2가 도함수는 바람직한7 f 구성을 이루는 Eu(II)에 대한 것이다.2가 할로겐화물 유도체는 모든 란타니드에 대해 알려져 있습니다.이들은 재래식 소금이거나 Ln(III) "전기화물" 유사 소금이다.단순염에는 YbI2, EuI2 및 SmI가2 포함됩니다.Ln, 2I−, e로3+− 설명되는 전기화물 유사염에는 LaI2, CeI2 및 GdI가2 포함됩니다.요오드화물의 대부분은 에테르와 용해성 복합체를 형성한다. 예를 들어 TmI2(디메톡시에탄)3[40]이다.사마리움(II) 요오드화물은 유용한 환원제이다.Ln(II) 착체는 트랜스메탈레이션 반응에 의해 합성될 수 있다.산화 상태의 정상 범위는 스테릭하게 부피가 큰 시클로펜타디에닐 리간드를 사용하여 확장할 수 있으며, 이러한 방식으로 많은 란타니드를 Ln(II)[41] 화합물로 분리할 수 있습니다.

질산세릭암모늄 중 Ce(IV)는 유용한 산화제이다.Ce(IV)는 채워지지 않은 f 쉘을 형성하는 경향 때문에 예외입니다.그렇지 않으면 4가 랜타니드는 드물다.그러나 최근에는 Tb(IV)[42][43][44]와 Pr(IV)[45] 복합체가 존재하는 것으로 나타났다.

하이드라이드

란타니드 금속은 수소와 발열 반응하여 LnH,[26] 이수소를 형성합니다2.Ba 및 Ca 하이드라이드(비전도성 투명한 소금 유사 화합물)와 유사한 Eu 및 Yb를 제외하고, 금속 부격자가 면중심 입방체이고 H 원자가 사면체 [26]부지를 차지하는 전도성[50] 화합물인 흑색 발화성 화합물을 형성합니다.수소화를 진행하면 비스토이코메트리, 비전도성, 소금과 같은 3수소화물이 생성된다.3수소화물의 형성은 8~10% 부피와 관련이 있고 증가하며,[26] 이는 특성이 음이온(H수소− 음이온)이 되는 수소 원자의 전하 국재화와 관련이 있다.

할로겐화물

란타니드[8][51][52][50] 할로겐화물

알려진 유일한 테트라할라이드는 세륨, 프라세오뮴, 터비움, 네오디뮴, 디스프로슘의 테트라플루오르화물이며, 마지막 두 가지는 매트릭스 분리 [8][55]조건에서만 알려져 있다.모든 란타니드는 불소, 염소, 브롬, 요오드와 함께 3할리드를 형성합니다.그것들은 모두 [8]고융해성이고 대부분 이온성입니다.플루오르화물은 물에 약간만 녹고 공기에 민감하지 않으며, 이는 공기에 민감하고 물에 쉽게 용해되며 높은 온도에서 반응하여 옥소할라이드를 형성하는 다른 할로겐화물과 [56]대조됩니다.

트리할라이드는 [8]순수한 금속을 만들 수 있기 때문에 중요했다.기체상에서는 3할라이드는 평면 또는 거의 평면이며, 가벼운 랜타니드는 이합체의 비율이 낮고 무거운 랜타니드는 비율이 높습니다.다이머는 [57]AlCl과26 유사한 구조를 가지고 있습니다.

일부 디할라이드는 전도성이고 나머지는 절연체이다.전도 형태는 전자가 전도대역3+ Ln−(2X−)(e)으로 비국재화되는 Ln 전기화합물로 간주할III 수 있다.모든 디오디드는 비교적 짧은 금속-금속 [51]분리를 가지고 있습니다.HP-NdI와2 함께 랜턴, 세륨, 프라세오디뮴 디오디옥시드의 CuTi2 구조는 짧은 금속-금속 결합(393-386 La-Pr)[51]을 가진 4개의 금속 및 요오드 원자를 포함하고4 있다.이러한 화합물은 2차원 금속으로 간주되어야 한다(흑연과 같은 방식으로 2차원).염상 디할라이드에는 Eu, Dy, Tm 및 Yb가 포함된다.Eu와 Yb에 대해 비교적 안정적인 +2 산화 상태의 형성은 일반적으로 절반으로 채워진(f7)과 완전히 채워진14(f)의 안정성(교환 에너지)으로 설명됩니다.GdI는2 층상2 MoS 구조를 가지며 강자성을 띠며 엄청난 자기저항을[51] 보인다.

표에 나와 있는 세스키할라이드23 LnX 및712 LnI 화합물은 금속 클러스터, LnI의712 이산612 LnI 클러스터 및 세스키할라이드에서 사슬을 형성하는 응축 클러스터를 포함한다.스칸듐은 염소와 유사한 클러스터 화합물을 형성합니다, ScCl712[8]. 많은 전이 금속 클러스터와 달리 이러한 랜타니드 클러스터는 강한 금속-금속 상호작용을 가지고 있지 않으며 이는 관련된 원자가 전자의 수가 적기 때문에 대신 주변 할로겐 [51]원자에 의해 안정화됩니다.

LaI는 유일하게 알려진 모노할라이드입니다.LaI와3 La 금속의 반응으로 제조되어 NiAs형 구조를 가지며, La(I−)(e−)2[54]를 제조할3+ 수 있다.

산화물 및 수산화물

모든 란타니드가 세스키옥시드를 형성해요, LnO23가볍고 큰 랜타니드는 육각형의 7좌표 구조를 채택하고, 무겁고 작은 랜타니드는 입방정형의 6좌표 "C-MO23"[52] 구조를 채택합니다.세스키옥시드는 모두 염기성으로 공기 중의 물과 이산화탄소를 흡수하여 탄산염,[58] 하이드록시드 및 탄화수소산염을 형성한다.그것들은 산에 녹아서 [20]소금을 형성한다.

세륨은 화학이성 이산화물인 CeO를2 형성하며, 여기서 세륨은 +4의 산화 상태를 가집니다.CeO는2 염기성이고 산성이 어려워 녹아서 Ce 용액을 형성합니다4+.CeIV 용액은 수화 질산 Ce(NO3)4와 같이 Ce 염을 분리할 수 있습니다.5HO2. CeO는2 촉매변환기에서 [20]산화촉매로 사용됩니다.프라세오디뮴과 터뮴은 [20]Ln을 포함한IV 비스토이코메트릭 산화물을 형성하지만, 더 극단적인 반응 조건이 화학량(또는 화학량) PrO와2 TbO를2 [8]생성할 수 있습니다.

유로피움과 이터튬은 암염 [20]구조를 가진 소금과 같은 단산화물인 EuO와 YbO를 형성합니다.EuO는 [8]저온에서 강자성을 띠며 스핀트로닉스에 [59]응용할 수 있는 반도체입니다.수소류 [58]중 EuO를 환원함으로써23 혼합II Eu/EuIII 산화물34 EuO를 제조할 수 있다.네오디뮴과 사마륨도 단산화물을 형성하지만 일산화 사마륨의 존재는 [58]의심스럽지만 빛나는 전도성 [8]고체이다.

모든 란타니드는 수산화물, Ln(OH)3을 형성합니다.입방체 구조의 수산화 루테튬을 제외하고 육각형 UCl3 구조를 [58]가지고 있다.히드록시드는 [20]Ln의III 용액에서 침전될 수 있다.또한 세스키옥사이드인23 LnO와 물의 반응에 의해 형성될 수 있지만, 이 반응은 열역학적으로 유리하지만,[58] 시리즈의 무거운 구성원에 대해서는 속도적으로 느립니다.Fajans의 법칙은 작은3+ Ln 이온들이 더 분극할 것이고 그에 따라 염분들은 이온을 덜 받을 것이라는 것을 나타냅니다.예를 들어 Yb(OH)3와 Lu(OH)3는 여전히 기본적인 수소화물이지만 고온 농축 [8]NaOH에서 용해됩니다.

칼코게니데스 (S, Se, Te)

모든 란타니드는 LnQ(Q= S, Se, Te)[20]를 형성합니다23.세스키술피드는 원소의 반응으로 생성되거나 산화물(LnO2323)과2 [20]HS를 황화시켜 생성될 수 있다.세스키술피드, LnS는23 일반적으로 가열되면 황이 손실되며 LnS와 LnS34 사이의23 다양한 조성을 형성할 수 있습니다.세스키술피드는 절연체이지만 LnS의34 일부는 금속도체3+(3Ln2−)(4S−)(e3434)이며34, 다른 일부는 반도체이다.[20]구조적으로 세스키술피드는 Ln 금속의 크기에 따라 다른 구조를 채택한다.가볍고 큰 랜타니드는 7좌표 금속 원자를 선호하고, 가장 무겁고 작은 랜타니드(Yb와 Lu)는 6좌표 [20]배열을 선호하며, 나머지 구조는 6좌표와 7좌표가 혼합된 것입니다.

다형성은 세스키술피드에서 [60]흔하다.세스퀴술피드의 색상은 금속에 따라 다르며 다형성 형태에 따라 달라집니다.γ-세스키술피드의 색상은 흰색23/노란색, CeS, 짙은23 빨간색, PrS23, 녹색, NdS23, 연두색, GdS23, 모래, TbS23, 연노란색 및 Dys23, [61]오렌지색이다.γ-CeS의23 색조는 Na 또는 Ca로 도핑하여 진홍색에서 [51][61]황색까지 다양하며, CeS계23 색소는 상업적으로 사용되며 카드뮴계 [61]색소의 저독성 대체물로 여겨진다.

모든 란타니드는 단알코게니드, LnQ, (Q= S, Se, Te)[20]를 형성합니다.대부분의 단알코게니드는 전도하고 있으며, 이는 전자가 전도 대역에 있는 공식III2− LnQ(e-)를 나타냅니다.반도체 또는 절연체이지만 압력에 의해 전도 상태가 되는 [60]SmQ, EuQ 및 YbQ는 예외입니다.화합물2 LnQ는 Ln을 포함하지IV 않지만 폴리칼코게니드 [62]음이온을 포함하는 Ln 화합물입니다III.

옥시술피드22 LnOS는 잘 알려져 있으며,[63] 모두 7좌표 Ln 원자와 3개의 황과 4개의 산소 원자와 같은 구조를 가지고 있다.이것들을 다른 란타니드 원소로 도핑하면 인광이 생성된다.예를 들어 옥시술피드 가돌리늄, Tb3+ 도프 GdOS는22 고에너지 X선을 조사하면 가시광자를 생성하며 평면 패널 [64]검출기에서 섬광기로 사용된다.란타니드 금속의 합금인 미슈메탈을 용강에 첨가하여 산소와 유황을 제거하면 불용성 [20]고체를 형성하는 안정적인 옥시술피드가 생성된다.

피닉타이드 (그룹 15)

모든 란타니드는 암염 구조와 함께 모노니트라이드, LnN을 형성합니다.모노니트라이드는 특이한 물리적 특성 때문에 관심을 끌었다.SmN과 EuN은 "반금속"[51]으로 보고됩니다.NdN, GdN, TbN 및 Dyn은 강자성,[65] SmN은 반강자성입니다.스핀트로닉스 분야의 응용 분야를 조사하고 있습니다.[59]CeN은 금속 전도체이기 때문에 특이하며, 다른 질화물과도 대조를 이룬다.간단한 설명은 CeN4+3−(e-)이지만 원자간 거리는 4가 상태보다는 3가 상태에 더 적합하다.여러 가지 다른 설명이 [66]제시되었다.질화물은 랜턴 금속과 질소의 반응에 의해 제조될 수 있다.일부 질화물은 랜턴 금속이 공기 [20]중에 점화될 때 산화물과 함께 생성됩니다.다른 합성 방법은 란타니드 금속과 암모니아와의 고온 반응 또는 란타니드 아미드의 분해 Ln(NH)3이다2.순수 화학량계 화합물 및 결점 밀도가 낮은 결정을 만드는 것은 [59]어려운 것으로 판명되었습니다.질화 란타니드는 암모니아를 생성하는 공기와 가수 분해에 [50]민감합니다.

다른 피닉타이드 인, 비소, 안티몬 및 비스무트도 란타니드 금속과 반응하여 모노닉타이드 LnQ를 형성하며, 여기서 Q = P, As, Sb 또는 Bi이다.또한 LnP2, LnP5, LnP7, LnP3, LnAs53,[67] LnAs2 및 LnAs와 같은 다양한 화학량계를 사용하여 다른 화합물을 생성할 수 있습니다.

탄화물

다양한 화학계량의 탄화물은 란타니드로 알려져 있다.비스토이코메트리가 일반적입니다.모든 란타니드는 LnC와 LnC를23 형성하며2 둘 다 C 유닛을 포함합니다2.EuC를2 제외한 디카비드는 탄화칼슘 구조의 금속 도체이며 LnC(e-)로3+22− 공식화할 수 있다.C-C 결합 길이는 C 음이온을 포함하는22− CaC의2 결합 길이보다 길며, 이는22− C 음이온의 반결합 궤도가 전도 대역에 관여함을 나타냅니다.이 디카르비드들은 수소와 [68]탄화수소의 혼합물을 형성하기 위해 가수분해된다.EuC와2 낮은 YbC2 가수분해물은 다르게 높은 비율의 아세틸렌(에틴)[69]을 생성한다.sesquicarbides, LnC는23 Ln(C2)3로4 공식화할 수 있습니다.

이들 화합물은 인접 Ln 부근에 [70]8개의 음이온이 형성되는 비스페노이드 구멍에 C 음이온을 갖는 것으로22− 묘사된 PuC23 구조를[51] 채택하고 있다.C-C 결합의 연장은 [68]CeC를23 제외하고 세스키카비드에서 디카르비드보다 덜 두드러진다.다른 탄소가 풍부한 화학이치오메트리는 일부 랜타니드로 알려져 있다.C34,[71] C2 및3 C 단위를 포함하는 LnC(Ho-Lu), C47 원자 및3 C 단위를[72] 포함하는 LnC(Ho-Lu), C [73]및 C2 단위를 포함하는 LnC45(Gd-Ho)이다.금속 농후 탄화물은 C 또는 C3 단위를 포함하지 않고2 간질성 C 원자를 포함한다.LnC(Tb 및 Lu), LnC2(Dy, Ho, Tm)[74][75] 및 LnC3[51](Sm-Lu)입니다43.

붕소화물

모든 란타니드는 붕화물을 형성한다."높은" 붕화물(LnBx 여기서 x > 12)은 절연체/반도체이며, 낮은 붕화물은 일반적으로 전도체이다.낮은 붕화물은 LnB, LnB4, LnB6 및 LnB의12 [76]화학량계를 가지고 있다2.스핀트로닉스 분야의 응용 분야를 조사하고 있습니다.[59]란타니드에 의해 형성되는 붕화물의 범위는 전이 금속에 의해 형성되는 붕화물의 범위와 비교할 수 있다.붕소가 풍부한 붕화물은 랜타니드(및 그룹 1-3)의 전형적인 반면 전이 금속은 금속이 풍부한 "낮은" [77]붕화물을 형성하는 경향이 있습니다.붕화 란타니드는 일반적으로 반응성, 화학측정학 및 구조의 많은 유사점을 공유하는 3족 금속과 함께 분류된다.총칭해서 이것들은 희토류 [76]붕화물이라고 불린다.

란타니드 붕화물을 생산하는 많은 방법이 사용되었으며, 그 중 원소의 직접 반응, 붕소와 LnO의 환원23, 탄소와 함께 산화붕소, BO23 및 LnO의23 환원, 탄화붕소와 금속 산화물의 환원, [76][77][78][79]BC가4 있다.고순도 시료를 생산하는 것은 [79]어려운 것으로 판명되었다.높은 붕화물의 단결정은 저융해 금속(예: Sn, Cu, Al)[76]에서 성장했습니다.

Divorides, LnB는2 Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu에 대해 보고되었다.붕소 원자의 흑연질층을 포함하는 구조는 모두 같다2.B.Tb, Dy, Ho 및 Er에 대한 저온 강자성 전이.TmB는2 7.2K에서 [51]강자성입니다.

테트라보라이드4, LnB는 EuB를 제외한4 모든 랜타니드에 대해 보고된 바 있으며 UB 구조는 동일합니다4.그 구조는 붕소 원자에 의해 연결된 8면체6 B 군집의 사슬들로 구성된 붕소 서브-격자를 가지고 있다.단위 셀의 크기는 LaB에서44 LuB로 순차적으로 감소합니다.가벼운 란타니드의 사염화물은 [79]LnB로6 분해되면서 녹는다.EuB를4 만들려는 시도가 실패했습니다.[78]LnB는4 양호한[76] 도체이며 일반적으로 [51]반강자성입니다.

헥사보라이드, LnB는6 모든 랜타니드에 대해 보고되었습니다.모두 B 클러스터를6 포함하는 CaB 구조를 가지고 있습니다6.양이온 결점으로 인해 비스토이코메트릭입니다.가벼운 란타니드(La~Sm)의 헥사보라이드는 분해되지 않고 녹고6, EuB는 붕소와 금속으로 분해되며, 무거운 란타니드는 YB가12 분해되는 YB를6 제외하고 LnB로4 분해된다.안정성은 부분적으로 랜턴 [79]금속 간의 휘발성 차이와 관련이 있다.EuB6 및 YbB에서6 금속의 산화 상태는 +2인 반면, 나머지 란타니드 육붕화물에서는 +3입니다.이것은 전도율의 차이를 합리화하는데, Ln 헥사보리드의 여분의III 전자가 전도 대역으로 들어갑니다.EuB는6 반도체이고 나머지는 좋은 [51][79]전도체입니다.LaB와6 CeB는6 예를 들어 전자현미경을 [80]스캔하는 데 사용되는 열전자 방출체입니다.

도데카보리데스(LnB)는12 무겁고 작은 랜타니드에 의해 형성되지만 가볍고 큰 금속인 La – Eu에 의해 형성되지는 않습니다.YbB12(Yb가 중간가이고 콘도 절연체)를 제외하고 도데카보리드는 모두 금속 화합물이다.이들은 모두 입체12 B [76]군집의 3차원 프레임워크를 포함하는 UB 구조를12 가지고 있다.

높은 붕화물66 LnB는 모든 란타니드 금속에 대해 알려져 있습니다.화합물이 [76]비스토이치메트릭이기 때문에 조성은 대략적이다.그들은 모두 단위 셀에 1600개 이상의 원자를 가진 유사한 복잡한 구조를 가지고 있다.붕소 입방체 서브 격자는 12개의 다른 B(B12)12[76]로12 둘러싸인 중앙12 B 이코사면체로 구성된 슈퍼 이코사면을 포함합니다.다른 복합 고등 붕화물50 LnB(Tb, Dy, Ho Er Tm Lu) 및 LnB25(Gd, Tb, Dy, Ho, Er)가 알려져 있으며 붕소 [76]프레임워크에 붕소 이코사헤드라(icosaheadra)가 포함되어 있다.

유기 금속 화합물

란타니드-탄소 δ 결합은 잘 알려져 있지만, 4f 전자는 원자의 외부 영역에 존재할 확률이 낮기 때문에 유효 궤도 중첩이 거의 없고, 결과적으로 유의한 이온 특성을 가진 결합이 발생한다.이와 같이 유기-랜타니드 화합물은 전이 금속 유기 금속 화합물에서의 거동과 달리 카르바니온과 같은 거동을 보인다.랜타니드는 크기가 크기 때문에 Ln[CH(SiMe3)]3[81]와 같은 화합물을 만들기 위해 부피가 큰 배위자를 가진 보다 안정적인 유기 금속 유도체를 형성하는 경향이 있습니다.우라노세 유사체는 딜리시오시클로옥타테트라엔, LiCH에서288 유래한다.유기 란타니드(II) Cp*2[40]Eu와 같은 화합물도 알려져 있다.

물리 속성

자기 및 스펙트럼 분석

랜턴과 루테튬을 제외한 모든 3가의 랜턴 이온은 f개의 전자를 가지고 있다.그러나 강력한 스핀-오빗 결합으로 인해 자기 모멘트는 스핀 전용 값에서 상당히 벗어납니다.쌍이 없는 전자의 최대 수는 Gd에서3+ 7이고 자기 모멘트는 7.94 B.M.이지만 가장 큰 자기 모멘트는 B.M. 10.4~10.7 B.M.으로 Dy와3+ Ho에 의해3+ 나타난다.그러나 Gd에서는 모든3+ 전자가 병렬 스핀을 가지며 이 특성은 MRI 스캔에서 가돌리늄 착체를 조영 시약으로 사용하는 데 중요하다.

과염소산 10%에 4% 홀뮴 산화물을 함유한 용액으로 파장교정기준으로 석영 큐벳에 영구융착한다.

결정장 분할은 란타니드 이온의 경우 다소 작으며 에너지 [8]수준 측면에서 스핀-오빗 커플링보다 덜 중요합니다.f궤도 사이의 전자의 전이는 라포르테 법칙에 의해 금지된다.게다가 f 오비탈의 "매몰" 특성 때문에 분자 진동과의 결합은 약하다.따라서 란타니드 이온의 스펙트럼은 다소 약하고 흡수 대역도 마찬가지로 좁다.홀뮴 산화물 및 홀뮴 산화물 용액(보통 과염소산)은 스펙트럼 범위 200~900 nm의 날카로운 광흡수 피크를 가지며 광분광도계의 [82]파장 교정 표준으로 사용할 수 있으며 시판되고 [83]있다.

f-f 전이는 라포르테 금지되어 있기 때문에 일단 전자가 들뜨면 접지 상태로의 붕괴는 느려집니다.따라서 인구 반전을 쉽게 달성할 수 있기 때문에 레이저에 사용하기에 적합합니다.Nd:YAG레이저는 널리 사용되는 레이저입니다.유로피움 도프 이트륨 바나데이트는 컬러 텔레비전 [84]스크린의 개발을 가능하게 한 최초의 적색 형광체였다.란타니드 이온은 독특한 4f 궤도 때문에 눈에 띄는 발광 특성을 가지고 있습니다.Laporte 금지 f-f 전이는 결합된 "안테나" 배위자의 들뜸에 의해 활성화될 수 있다.따라서 가시성, NIR 및 IR 전반에 걸쳐 방출 대역이 뚜렷해지고 발광 [85]수명이 상대적으로 길어집니다.

발생.

주요 기사 : 희토류 원소 ge 지질 분포

랜타니드의 수축은 랜타니드를 가볍고 무거운 랜타니드가 풍부한 광물로 분할하는 거대한 지구 화학적 분열을 일으킵니다.랜타니드는 거의 불가피하게 이트륨과 관련지어지고 이트륨에 의해 지배됩니다.이러한 차이는 처음 발견된 두 개의 "희귀 지구" 즉 이트리아와 셀리아에 반영되어 있다.지구 화학적 분열은 지구의 지각에 더 많은 빛 란타니드를 넣었지만, 지구 맨틀의 무거운 구성원들은 더 많이 넣었습니다.그 결과 빛 란타니드에 농축된 크고 풍부한 광체들이 발견되지만, 무거운 부재를 위한 그에 상응하는 큰 광체들은 적다.주요 광석은 모나자이트와 바스트내사이트이다.모나자이트 모래는 보통 모든 란타니드 원소를 포함하고 있지만, 더 무거운 원소는 바스트내사이트에 없다.랜타니드는 Odo-Harkins 규칙에 준거하고 있습니다.홀수 번호는 짝수 번호의 인접 라우터보다 적습니다.

란타니드 원소 중 세 개는 지구, 달,[86] 운석의 광물과 암석의 연대를 측정하는데 사용될 수 있는 긴 138반감기를 가진 방사성 동위원소를 가지고 있다.프로메튬은 모든 동위원소가 20년 미만의 반감기로 방사능을 띠기 때문에 사실상 인공 원소이다.

적용들

산업의

란타니드 원소와 그 화합물은 많은 용도를 가지고 있지만, 다른 원소에 비해 소비량이 상대적으로 적다.란타니드의 연간 약 15000톤이 촉매 및 유리 생산에 소비됩니다.이 15000톤은 란타니드 생산량의 약 85%에 해당한다.그러나 가치의 관점에서 볼 때, 인광기와 자석에서의 응용이 [87]더 중요합니다.

란타니드 소자는 초전도체, 사마륨-코발트 및 네오디뮴-철-보론 고플루스 희토류 자석, 마그네슘 합금, 전자 연마기, 정제 촉매 및 하이브리드 자동차 부품(주로 배터리와 자석)[88]을 포함합니다.란타니드 이온은 광전자 공학에 사용되는 발광 물질에서 활성 이온으로 사용됩니다. 특히 Nd:YAG 레이저엘비움 도프 파이버 앰프는 광섬유 통신 시스템에서 중요한 장치입니다.랜타니드 도판트를 가진 인광기는 텔레비전과 같은 브라운관 기술에서도 널리 사용되고 있다.최초의 컬러 텔레비전 CRT는 품질이 나쁜 빨간색이었다; 형광체 도판트로써 유로피움이 좋은 빨간색 인광을 가능하게 했다.이트륨 철가넷(YIG) 구는 조정 가능한 마이크로파 공진기 역할을 할 수 있습니다.

란타니드 산화물은 TIG 용접 시 고온 특성을 개선하기 위해 텅스텐과 혼합되어 작업 시 약간 위험한 토륨을 대체합니다.많은 방위 관련 제품들은 야간 투시경이나 레인지 파인더와 같은 랜타니드 요소도 사용한다.일부 이지스함에 탑재된 SPY-1 레이더와 알레이 버크급 구축함의 하이브리드 추진시스템은 모두 희토류 자석을 임계 [89]용량으로 사용한다.액체 촉매 분해에 사용되는 산화란탄 가격은 2010년 초 kg당 5달러에서 2011년 [90]6월 kg당 140달러로 올랐다.

대부분의 랜타니드는 레이저 및 도프 파이버 광증폭기(공도판트)로 널리 사용되고 있습니다.예를 들어, 인터넷트래픽을 전송하는 지상 및 해저 광섬유 전송 링크의 리피터로 사용되는 Er 도프 광증폭기 등입니다.이러한 원소는 자외선과 적외선을 방출하며 선글라스 렌즈 생산에 일반적으로 사용됩니다.기타 응용 프로그램은 다음 [17]표에 요약되어 있습니다.

어플 퍼센티지
촉매 변환기 45%
석유 정제 촉매 25%
영구 자석 12%
유리 연마 및 세라믹스 7%
야금학 7%
포스포르 3%
다른. 1%

복합 Gd(DOTA)는 자기 공명 영상에 사용됩니다.

생명과학

랜타니드 복합체는 광학 이미징에 사용할 수 있습니다.적용은 [91]단지들의 능력에 의해 제한된다.

일부 애플리케이션은 란타니드 킬레이트 또는 [92][93]크립토산염의 고유한 발광 특성에 의존합니다.)이는 기존 형광체(예: 플루오레세인, 알로피코시아닌, 피코에린 및 로다민)에 비해 Stokes 이동이 크고 배출 수명(마이크로초에서 밀리초)이 매우 길기 때문에 이 용도에 적합하다.

이러한 연구에 일반적으로 사용되는 생물학적 액체 또는 혈청은 자연적으로 형광을 띠는 많은 화합물과 단백질을 포함하고 있다.따라서 기존의 정상 상태 형광 측정을 사용하면 검사 민감도에 심각한 제한이 있습니다.란타니드와 같은 긴 수명의 형광체와 시간 분해 검출(여기와 방출 검출 사이의 지연)을 조합하여 신속한 형광 간섭을 최소화합니다.

형광 공명 에너지 전달(FRET)과 결합된 시간 분해형 형광 측정(TRF)은 약물 발견 연구원들에게 강력한 도구를 제공합니다.시간 분해형 형광 공명 에너지 전달 또는 TR-FRET. TR-FRET은 TRF의 낮은 백그라운드 측면과 FRET의 균질 분석 형식을 결합합니다.그 결과 분석 결과 처리량이 증가하고 잘못된 양성/거짓 음성 결과가 줄어들 뿐만 아니라 유연성, 신뢰성 및 민감도가 향상됩니다.

이 방법에는 두 개의 형광체, 즉 공여체와 수용체가 포함됩니다.에너지원(예: 플래시 램프 또는 레이저)에 의한 공여 불소 포자(이 경우 란타니드 이온 복합체)의 들뜸은 서로 주어진 근접(Förster 반지름) 내에 있는 경우 수용체 불소 포자로의 에너지 전달을 생성한다.수용체 형광체는 그 특징적인 파장에서 빛을 방출합니다.

생명과학 어세이에서 가장 일반적으로 사용되는 두 개의 란타니드는 해당 수용체 염료, 그리고 이들의 들뜸 및 방출 파장 및 결과 스토크스 시프트(여기와 방출 파장의 분리)와 함께 아래에 나와 있습니다.

기증자 들뜸 † 방출 † (nm) 수용자 들뜸 † 방출 † (nm) Stoke's Shift(nm)
에우3+ 340⇒615 알로피코시아닌 615⇒660 320
Tb3+ 340⇒545 피코에리스린 545⇒575 235

가능한 의료 용도

현재 란타니드 원소가 항암제로 사용될 수 있다는 연구결과가 있다.이들 연구에서 란타니드의 주된 역할은 암세포의 증식을 억제하는 것이다.특히 세륨과 랜턴이 항암제로서의 역할을 하기 위해 연구되어 왔다.

시험 및 사용된 란타니드 그룹의 특정 원소 중 하나는 세륨(Ce)이다.세륨이 암세포에 미치는 영향을 관찰하기 위해 단백질-세륨 복합체를 사용하는 연구가 있었다.그 희망은 세포 증식을 억제하고 세포 [94]독성을 촉진하는 것이었다.유방암 세포와 상피 자궁경부 세포와 같은 암세포의 트랜스페린 수용체는 [94]암세포의 증식과 악성종양을 촉진한다.트랜스페린은 철분을 세포로 운반하는 데 사용되는 단백질로 DNA 복제에서 암세포를 돕는 데 필요하다.트랜스페린은 암세포의 성장인자로 작용하고 철분에 의존합니다.암세포는 일반 세포보다 훨씬 높은 수준의 트랜스페린 수용체를 가지고 있고, 그들의 [94]증식을 위해 철분에 매우 의존한다.

세륨은 철분과의 구조와 생화학에서 유사해 항암제로서의 효과를 보였다.세륨은 철분 대신 트랜스페린에 결합하고 트랜스페린 수용체 매개 엔도사이토시스([94]endocytosis)에 의해 암세포로 유입될 수 있다.철 대신 트랜스페린에 결합하는 세륨은 세포 내 트랜스페린 활동을 억제합니다.이것은 암세포에 독성 환경을 조성하고 세포 성장을 감소시킨다.이것은 암세포에 대한 세륨의 영향에 대한 제안된 메커니즘이지만, 실제 메커니즘은 세륨이 암세포 증식을 억제하는 방법에 있어 더 복잡할 수 있다.특히 체외에서 연구된 Hela 암세포에서는 48~72시간의 세륨 치료 후 세포 생존력이 저하되었다.세륨만으로 처리된 세포는 세포 생존력이 감소했지만, 세륨과 트랜스페린으로 처리된 세포는 세포 [94]활성에 대해 더 유의한 억제 효과를 보였다.항암제로 테스트되어 사용된 또 다른 특정 원소는 랜턴, 더 구체적으로 염화 랜턴(LaCl3)입니다.랜턴 이온은 세포 주기 전체에 걸쳐 세포 내 let-7a 및 마이크로RNA miR-34a의 수준에 영향을 미치는 데 사용됩니다.랜턴 이온이 체내 또는 체외 세포에 도입되었을 때, 그것은 암 세포(특히 자궁경부암 세포)의 빠른 성장을 억제하고 아포토시스를 유도했다.이 효과는 랜턴 [95]이온에 의한 let-7a와 마이크로RNA의 조절에 의해 야기되었다.이 효과에 대한 메커니즘은 아직 불분명하지만 랜턴이 세륨과 유사한 방식으로 작용하고 암세포 증식에 필요한 배위자에 결합할 가능성이 있다.

생물학적 영향

지구 지각에 희박한 분포와 낮은 수용성 때문에, 랜타니드는 생물권에서 낮은 가용성을 가지고 있으며, 오랫동안 어떠한 생물 분자의 일부를 자연적으로 형성하는 것으로 알려져 있지 않았다.2007년에는 베루코믹로비오타문(Methylacidiphilum fumariolicum)의 박테리아에서 란타니드를 효소 보조 인자로 엄격하게 사용하는 새로운 메탄올 탈수소효소가 발견되었다.이 박테리아는 환경에 [96]란타니드가 존재해야만 생존할 수 있는 것으로 밝혀졌다.다른 대부분의 비원소에 비해 비방사성 란타니드는 [87]독성이 낮은 것으로 분류된다.동일한 영양 요구 사항이 메틸루브럼 엑토르켄스와 메틸로박테륨 라디오톨레란스도 관찰되었습니다.

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레퍼런스

  1. ^ 현재 IUPAC 권고사항은 접미사 "-ide"가 음이온에 선호되는 반면 접미사 "-oid"는 포함된 원소 패밀리의 구성원 중 하나와 유사함을 나타내기 때문에 랜타노이드라는 이름을 사용하는 것이다.그러나 란타니드는 여전히 대부분의 과학 기사[citation needed](90%)에서 선호되고 있으며 현재 위키피디아에서 채택되고 있다.옛 문헌에서는 랜턴이라는 이름이 자주 사용되었습니다.
  2. ^ a b Gray, Theodore (2009). The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe. New York: Black Dog & Leventhal Publishers. p. 240. ISBN 978-1-57912-814-2.
  3. ^ Lanthanide 2011년 9월 11일 Wayback Machine, Encyclopédia Britanica 온라인 아카이브
  4. ^ Holden, Norman E.; Coplen, Tyler (January–February 2004). "The Periodic Table of the Elements". Chemistry International. 26 (1): 8. doi:10.1515/ci.2004.26.1.8.
  5. ^ Jensen, William B. (2015). "The positions of lanthanum (actinium) and lutetium (lawrencium) in the periodic table: an update". Foundations of Chemistry. 17: 23–31. doi:10.1007/s10698-015-9216-1. S2CID 98624395. Retrieved 28 January 2021.
  6. ^ Scerri, Eric (18 January 2021). "Provisional Report on Discussions on Group 3 of the Periodic Table". Chemistry International. 43 (1): 31–34. doi:10.1515/ci-2021-0115. S2CID 231694898.
  7. ^ F 블록 요소, 산화 상태, 란타니드 및 액티니드.화학.tutorvista.com 를 참조해 주세요.2017년 12월 14일 취득.
  8. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 1230–1242. ISBN 978-0-08-037941-8.
  9. ^ 스크리프터 노르스케 비덴스크 아카드 (Mat.-nat. Kl.) V:6
  10. ^ Hakala, Reino W. (1952). "Letters". Journal of Chemical Education. 29 (11): 581. Bibcode:1952JChEd..29..581H. doi:10.1021/ed029p581.2.
  11. ^ 랜턴사이드.OED2 1.14 (CD롬)OUP, 1994년
  12. ^ '랜턴'OED2 v.14 (CD롬)OUP, 1994년
  13. ^ a b c d e f The Elements, Theodore Gray, Black-Dog & Leventhal, Chicago 2007: "Lanthanum" 및 "Cerium" 엔트리 57 및 58, 페이지 134-7
  14. ^ 암석과 광물, 현장 식별 가이드, Sorrell, St Martin's Press 1972, 1995, 페이지 118(할리드), 228(탄산염)
  15. ^ 존슨, 2000년 세계의 Minears of the World
  16. ^ The Elements, Theodore Gray, Black Dog & Leventhal, Chicago 2007: "Neodymium" 및 "Praseodium" 항목 59 및 60, 페이지 138 ~ 43
  17. ^ a b Aspinall, Helen C. (2001). Chemistry of the f-block elements. CRC Press. p. 8. ISBN 978-90-5699-333-7.
  18. ^ 크리슈나무르시, 나가이야르, 굽타, 치란지브 쿠마르(2004) 희토류 추출 야금학, CRC 프레스, ISBN 0-415-33340-7
  19. ^ Cullity, B.D. and Graham, C.D. (2011) 자기소재 소개, John Wiley & Sons, ISBN 9781118211496
  20. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q Cotton, Simon (2006). Lanthanide and Actinide Chemistry. John Wiley & Sons Ltd.
  21. ^ Sroor, Farid M.A.; Edelmann, Frank T. (2012). "Lanthanides: Tetravalent Inorganic". Encyclopedia of Inorganic and Bioinorganic Chemistry. doi:10.1002/9781119951438.eibc2033. ISBN 9781119951438.
  22. ^ Holleman, 1937년 페이지
  23. ^ dtv-Atlas zur Chemie 1981, 제1권, 페이지 220.
  24. ^ Bochkarev, Mikhail N.; Fedushkin, Igor L.; Fagin, Anatoly A.; Petrovskaya, Tatyana V.; Ziller, Joseph W.; Broomhall-Dillard, Randy N. R.; Evans, William J. (1997). "Synthesis and Structure of the First Molecular Thulium(II) Complex: [TmI2(MeOCH2CH2OMe)3]". Angewandte Chemie International Edition in English. 36 (12): 133–135. doi:10.1002/anie.199701331.
  25. ^ Winter, Mark. "Lanthanum ionisation energies". WebElements Ltd, UK. Retrieved 2 September 2010.
  26. ^ a b c d e f Fukai, Y. (2005). The Metal-Hydrogen System, Basic Bulk Properties, 2d edition. Springer. ISBN 978-3-540-00494-3.
  27. ^ 페티트, L.와 파월, K. SC 데이타베이스.Acadsoft.co.uk 를 참조해 주세요.2012년 1월 15일에 취득.
  28. ^ Ortu, Fabrizio (2022). "Rare Earth Starting Materials and Methodologies for Synthetic Chemistry". Chem. Rev. 122: 6040–6116. doi:10.1021/acs.chemrev.1c00842.
  29. ^ Molander, Gary A.; Harris, Christina R. (1 January 1996). "Sequencing Reactions with Samarium(II) Iodide". Chemical Reviews. 96 (1): 307–338. doi:10.1021/cr950019y. PMID 11848755.
  30. ^ Nair, Vijay; Balagopal, Lakshmi; Rajan, Roshini; Mathew, Jessy (1 January 2004). "Recent Advances in Synthetic Transformations Mediated by Cerium(IV) Ammonium Nitrate". Accounts of Chemical Research. 37 (1): 21–30. doi:10.1021/ar030002z. PMID 14730991.
  31. ^ Dehnicke, Kurt; Greiner, Andreas (2003). "Unusual Complex Chemistry of Rare-Earth Elements: Large Ionic Radii—Small Coordination Numbers". Angewandte Chemie International Edition. 42 (12): 1340–1354. doi:10.1002/anie.200390346. PMID 12671966.
  32. ^ Aspinall, Helen C. (2001). Chemistry of the f-block elements. Amsterdam [u.a.]: Gordon & Breach. ISBN 978-9056993337.
  33. ^ Kobayashi, Shū; Hamada, Tomoaki; Nagayama, Satoshi; Manabe, Kei (1 January 2001). "Lanthanide Trifluoromethanesulfonate-Catalyzed Asymmetric Aldol Reactions in Aqueous Media". Organic Letters. 3 (2): 165–167. doi:10.1021/ol006830z. PMID 11430025.
  34. ^ Aspinall, Helen C.; Dwyer, Jennifer L.; Greeves, Nicholas; Steiner, Alexander (1 April 1999). "Li3[Ln(binol)3]·6THF: New Anhydrous Lithium Lanthanide Binaphtholates and Their Use in Enantioselective Alkyl Addition to Aldehydes". Organometallics. 18 (8): 1366–1368. doi:10.1021/om981011s.
  35. ^ Parac-Vogt, Tatjana N.; Pachini, Sophia; Nockemann, Peter; VanmHecke, Kristof; Van Meervelt, Luc; Binnemans, Koen (1 November 2004). "Lanthanide(III) Nitrobenzenesulfonates as New Nitration Catalysts: The Role of the Metal and of the Counterion in the Catalytic Efficiency". European Journal of Organic Chemistry (Submitted manuscript). 2004 (22): 4560–4566. doi:10.1002/ejoc.200400475. S2CID 96125063.
  36. ^ Lipstman, Sophia; Muniappan, Sankar; George, Sumod; Goldberg, Israel (1 January 2007). "Framework coordination polymers of tetra(4-carboxyphenyl)porphyrin and lanthanide ions in crystalline solids". Dalton Transactions (30): 3273–81. doi:10.1039/B703698A. PMID 17893773.
  37. ^ Bretonnière, Yann; Mazzanti, Marinella; Pécaut, Jacques; Dunand, Frank A.; Merbach, André E. (1 December 2001). "Solid-State and Solution Properties of the Lanthanide Complexes of a New Heptadentate Tripodal Ligand: A Route to Gadolinium Complexes with an Improved Relaxation Efficiency". Inorganic Chemistry. 40 (26): 6737–6745. doi:10.1021/ic010591+. PMID 11735486.
  38. ^ Trinadhachari, Ganala Naga; Kamat, Anand Gopalkrishna; Prabahar, Koilpillai Joseph; Handa, Vijay Kumar; Srinu, Kukunuri Naga Venkata Satya; Babu, Korupolu Raghu; Sanasi, Paul Douglas (15 March 2013). "Commercial Scale Process of Galanthamine Hydrobromide Involving Luche Reduction: Galanthamine Process Involving Regioselective 1,2-Reduction of α,β-Unsaturated Ketone". Organic Process Research & Development. 17 (3): 406–412. doi:10.1021/op300337y.
  39. ^ Burgess, J. (1978). Metal ions in solution. New York: Ellis Horwood. ISBN 978-0-85312-027-8.
  40. ^ a b Nief, F. (2010). "Non-classical divalent lanthanide complexes". Dalton Trans. 39 (29): 6589–6598. doi:10.1039/c001280g. PMID 20631944.
  41. ^ Evans, William J. (15 September 2016). "Tutorial on the Role of Cyclopentadienyl Ligands in the Discovery of Molecular Complexes of the Rare-Earth and Actinide Metals in New Oxidation States". Organometallics. 35 (18): 3088–3100. doi:10.1021/acs.organomet.6b00466.open access
  42. ^ Palumbo, C.T.; Zivkovic, I.; Scopelliti, R.; Mazzanti, M. (2019). "Molecular Complex of Tb in the +4 Oxidation State<" (PDF). Journal of the American Chemical Society. 141 (25): 9827–9831. doi:10.1021/jacs.9b05337. PMID 31194529. S2CID 189814301.
  43. ^ Rice, Natalie T.; Popov, Ivan A.; Russo, Dominic R.; Bacsa, John; Batista, Enrique R.; Yang, Ping; Telser, Joshua; La Pierre, Henry S. (21 August 2019). "Design, Isolation, and Spectroscopic Analysis of a Tetravalent Terbium Complex". Journal of the American Chemical Society. 141 (33): 13222–13233. doi:10.1021/jacs.9b06622. ISSN 0002-7863. OSTI 1558225. PMID 31352780. S2CID 207197096.
  44. ^ Willauer, A.R.; Palumbo, C.T.; Scopelliti, R.; Zivkovic, I.; Douair, I.; Maron, L.; Mazzanti, M. (2020). "Stabilization of the Oxidation State + IV in Siloxide-Supported Terbium Compounds". Angewandte Chemie International Edition. 59 (9): 3549–3553. doi:10.1002/anie.201914733. PMID 31840371. S2CID 209385870.
  45. ^ Willauer, A.R.; Palumbo, C.T.; Fadaei-Tirani, F.; Zivkovic, I.; Douair, I.; Maron, L.; Mazzanti, M. (2020). "Accessing the +IV Oxidation State in Molecular Complexes of Praseodymium". Journal of the American Chemical Society. 142 (12): 489–493. doi:10.1021/jacs.0c01204. PMID 32134644. S2CID 212564931.
  46. ^ Kohlmann, H.; Yvon, K. (2000). "The crystal structures of EuH2 and EuLiH3 by neutron powder diffraction". Journal of Alloys and Compounds. 299 (1–2): L16–L20. doi:10.1016/S0925-8388(99)00818-X.
  47. ^ Matsuoka, T.; Fujihisa, H.; Hirao, N.; Ohishi, Y.; Mitsui, T.; Masuda, R.; Seto, M.; Yoda, Y.; Shimizu, K.; Machida, A.; Aoki, K. (2011). "Structural and Valence Changes of Europium Hydride Induced by Application of High-Pressure H2". Physical Review Letters. 107 (2): 025501. Bibcode:2011PhRvL.107b5501M. doi:10.1103/PhysRevLett.107.025501. PMID 21797616.
  48. ^ Tellefsen, M.; Kaldis, E.; Jilek, E. (1985). "The phase diagram of the Ce-H2 system and the CeH2-CeH3 solid solutions". Journal of the Less Common Metals. 110 (1–2): 107–117. doi:10.1016/0022-5088(85)90311-X.
  49. ^ Kumar, Pushpendra; Philip, Rosen; Mor, G. K.; Malhotra, L. K. (2002). "Influence of Palladium Overlayer on Switching Behaviour of Samarium Hydride Thin Films". Japanese Journal of Applied Physics. 41 (Part 1, No. 10): 6023–6027. Bibcode:2002JaJAP..41.6023K. doi:10.1143/JJAP.41.6023.
  50. ^ a b c 홀레만, 1942년 페이지
  51. ^ a b c d e f g h i j k l David A. Atwood, ed. (19 February 2013). The Rare Earth Elements: Fundamentals and Applications (eBook). John Wiley & Sons. ISBN 9781118632635.
  52. ^ a b Wells, A. F. (1984). Structural Inorganic Chemistry (5th ed.). Oxford Science Publication. ISBN 978-0-19-855370-0.
  53. ^ Perry, Dale L. (2011). Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. Boca Raton, Florida: CRC Press. p. 125. ISBN 978-1-43981462-8. Retrieved 17 February 2014.
  54. ^ a b Ryazanov, Mikhail; Kienle, Lorenz; Simon, Arndt; Mattausch, Hansjürgen (2006). "New Synthesis Route to and Physical Properties of Lanthanum Monoiodide†". Inorganic Chemistry. 45 (5): 2068–2074. doi:10.1021/ic051834r. PMID 16499368.
  55. ^ Vent-Schmidt, T.; Fang, Z.; Lee, Z.; Dixon, D.; Riedel, S. (2016). "Extending the Row of Lanthanide Tetrafluorides: A Combined Matrix-Isolation and Quantum-Chemical Study". Chemistry. 22 (7): 2406–16. doi:10.1002/chem.201504182. hdl:2027.42/137267. PMID 26786900.
  56. ^ Haschke, John. M. (1979). "Chapter 32:Halides". In Gschneider Jr., K. A. (ed.). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths vol 4. North Holland Publishing Company. pp. 100–110. ISBN 978-0-444-85216-8.
  57. ^ Kovács, Attila (2004). "Structure and Vibrations of Lanthanide Trihalides: An Assessment of Experimental and Theoretical Data". Journal of Physical and Chemical Reference Data. 33 (1): 377. Bibcode:2004JPCRD..33..377K. doi:10.1063/1.1595651.
  58. ^ a b c d e Adachi, G.; 이마나카, 노부히토, Kang, Zhen Chuan (ed.) (2006) 2진 희토류 산화물.스프링거.ISBN 1-4020-2568-8
  59. ^ a b c d Nasirpouri, Farzad 및 Nogaret, Alain (ed.) (2011) 나노자기 및 스핀트로닉스: 제작, 재료, 특성화 및 응용.월드 사이언티픽스ISBN 9789814273053
  60. ^ a b Flahaut, Jean (1979). "Chapter 31:Sulfides, Selenides and Tellurides". In Gschneider Jr., K. A. (ed.). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths vol 4. North Holland Publishing Company. pp. 100–110. ISBN 978-0-444-85216-8.
  61. ^ a b c Berte, Jean-Noel (2009). "Cerium pigments". In Smith, Hugh M. (ed.). High Performance Pigments. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-30204-8.
  62. ^ Holleman, 1944년 페이지
  63. ^ Liu, Guokui and Jacquier, Bernard (eds) (2006)광학재료 내 희토류 스펙트럼 특성, 스프링거
  64. ^ Sisniga, Alejandro (2012). "Chapter 15". In Iniewski, Krzysztof (ed.). Integrated Microsystems: Electronics, Photonics, and Biotechnology. CRC Press. ISBN 978-3-527-31405-8.
  65. ^ Temmerman, W. M. (2009). "Chapter 241: The Dual, Localized or Band‐Like, Character of the 4f‐States". In Gschneider Jr., K. A. (ed.). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths vol 39. Elsevier. pp. 100–110. ISBN 978-0-444-53221-3.
  66. ^ Dronskowski, R. (2005) 솔리드 스테이트 재료 계산 화학: 재료 과학자, 화학자, 물리학자 및 기타 가이드, Wiley, ISBN 9783527314102
  67. ^ Hulliger, F. (1979). "Chapter 33: Rare Earth Pnictides". In Gschneider Jr., K. A. (ed.). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths vol 4. North Holland Publishing Company. pp. 100–110. ISBN 978-0-444-85216-8.
  68. ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. pp. 297–299. ISBN 978-0-08-037941-8.
  69. ^ Spedding, F. H.; Gschneidner, K.; Daane, A. H. (1958). "The Crystal Structures of Some of the Rare Earth Carbides". Journal of the American Chemical Society. 80 (17): 4499–4503. doi:10.1021/ja01550a017.
  70. ^ Wang, X.; Loa, I.; Syassen, K.; Kremer, R.; Simon, A.; Hanfland, M.; Ahn, K. (2005). "Structural properties of the sesquicarbide superconductor La2C3 at high pressure". Physical Review B. 72 (6): 064520. arXiv:cond-mat/0503597. Bibcode:2005PhRvB..72f4520W. doi:10.1103/PhysRevB.72.064520. S2CID 119330966.
  71. ^ Poettgen, Rainer.; Jeitschko, Wolfgang. (1991). "Scandium carbide, Sc3C4, a carbide with C3 units derived from propadiene". Inorganic Chemistry. 30 (3): 427–431. doi:10.1021/ic00003a013.
  72. ^ Czekalla, Ralf; Jeitschko, Wolfgang; Hoffmann, Rolf-Dieter; Rabeneck, Helmut (1996). "Preparation, Crystal Structure, and Properties of the Lanthanoid Carbides Ln4C7 with Ln: Ho, Er, Tm, and Lu" (PDF). Z. Naturforsch. B. 51 (5): 646–654. doi:10.1515/znb-1996-0505. S2CID 197308523.
  73. ^ Czekalla, Ralf; Hüfken, Thomas; Jeitschko, Wolfgang; Hoffmann, Rolf-Dieter; Pöttgen, Rainer (1997). "The Rare Earth Carbides R4C5 with R=Y, Gd, Tb, Dy, and Ho". Journal of Solid State Chemistry. 132 (2): 294–299. Bibcode:1997JSSCh.132..294C. doi:10.1006/jssc.1997.7461.
  74. ^ Atoji, Masao (1981). "Neutron-diffraction study of Ho2C at 4–296 K". The Journal of Chemical Physics. 74 (3): 1893. Bibcode:1981JChPh..74.1893A. doi:10.1063/1.441280.
  75. ^ Atoji, Masao (1981). "Neutron-diffraction studies of Tb2C and Dy2C in the temperature range 4–296 K". The Journal of Chemical Physics. 75 (3): 1434. Bibcode:1981JChPh..75.1434A. doi:10.1063/1.442150.
  76. ^ a b c d e f g h i Mori, Takao (2008). "Chapter 238:Higher Borides". In Gschneider Jr., K. A. (ed.). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths vol 38. North Holland. pp. 105–174. ISBN 978-0-444-521439.
  77. ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 147. ISBN 978-0-08-037941-8.
  78. ^ a b 내화재료, 제6-IV권: 1976, ed.Allen Alper, Elsevier, ISBN 0-12-053204-2
  79. ^ a b c d e Zuckerman, J. J. (2009) 무기반응과 방법, 그룹 I, -II 및 -IIb 요소에 대한 결합의 형성, Vol.13, John Wiley & Sons, ISBN 089573-263-7
  80. ^ Reimer, Ludwig (1993). Image Formation in Low-voltage Scanning Electron Microscopy. SPIE Press. ISBN 978-0-8194-1206-5.
  81. ^ Cotton, S. A. (1997). "Aspects of the lanthanide-carbon σ-bond". Coord. Chem. Rev. 160: 93–127. doi:10.1016/S0010-8545(96)01340-9.
  82. ^ MacDonald, R. P. (1964). "Uses for a Holmium Oxide Filter in Spectrophotometry" (PDF). Clinical Chemistry. 10 (12): 1117–20. doi:10.1093/clinchem/10.12.1117. PMID 14240747. Archived from the original (PDF) on 5 December 2011. Retrieved 24 February 2010.
  83. ^ "Holmium Glass Filter for Spectrophotometer Calibration". Archived from the original on 14 March 2010. Retrieved 6 June 2009.
  84. ^ Levine, Albert K.; Palilla, Frank C. (1964). "A new, highly efficient red-emitting cathodoluminescent phosphor (YVO4:Eu) for color television". Applied Physics Letters. 5 (6): 118. Bibcode:1964ApPhL...5..118L. doi:10.1063/1.1723611.
  85. ^ Werts, M. H. V. (2005). "Making Sense of Lanthanide Luminescence". Science Progress. 88 (2): 101–131. doi:10.3184/003685005783238435. PMID 16749431. S2CID 2250959.
  86. ^ 긴 반감기(144Nd, Nd, Sm, Eu, Gd)를 가진 자연발생 란타니드의 방사성 동위원소가 존재하지만 크로노미터로 사용되지 않는다.
  87. ^ a b Wiley-VCH, Weinheim의 Ulmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim의 McGill, Ian (2005) "희귀 지구 원소"doi: 10.1002/14356007.a22_607.
  88. ^ Haxel G, Hedrick J, Orris J (2006). Rare earth elements critical resources for high technology (PDF). Reston (VA): United States Geological Survey. USGS Fact Sheet: 087‐02. Retrieved 19 April 2008.
  89. ^ Livergood R. (2010). "Rare Earth Elements: A Wrench in the Supply Chain" (PDF). Center for Strategic and International Studies. Retrieved 22 October 2010.
  90. ^ Chu, Steven (December 2011). "Critical Materials Strategy" (PDF). United States Department of Energy. p. 17. Retrieved 23 December 2011.
  91. ^ Sørenson, Thomas Just; Faulkner, Stephen (2021). "Chapter 5. Lanthanide Complexes Used for Optical Imaging". Metal Ions in Bio-Imaging Techniques. Springer. pp. 137–156. doi:10.1515/9783110685701-011. S2CID 233653968.
  92. ^ Daumann, Lena J.; Huub J.M., Op den Camp; "희토류 원소의 생화학" pp 299-324 "금속, 미생물 및 광물:생물지구화학적 측면" (2021) pp 14 + 341.발터 드 그루이터, 베를린.크로넥, 피터 M.H., 소사 토레스, 마사.Gruyter.com/document/doi/10.1515/9783110589771-010 DOI 10.1515/9783110589771-010
  93. ^ Bunzil, Jean-Claude; Piguet, Claude (September 2005). "Taking advantage of luminescent lanthanide ions" (PDF). Chemical Society Reviews. 34 (12): 1048–77. doi:10.1039/b406082m. PMID 16284671. Archived from the original (PDF) on 18 January 2013. Retrieved 22 December 2012.
  94. ^ a b c d e Palizban, A. A.; Sadeghi-aliabadi, H.; Abdollahpour, F. (1 January 2010). "Effect of cerium lanthanide on Hela and MCF-7 cancer cell growth in the presence of transferring". Research in Pharmaceutical Sciences. 5 (2): 119–125. PMC 3093623. PMID 21589800.
  95. ^ Yu, Lingfang; Xiong, Jieqi; Guo, Ling; Miao, Lifang; Liu, Sisun; Guo, Fei (2015). "The effects of lanthanum chloride on proliferation and apoptosis of cervical cancer cells: involvement of let-7a and miR-34a microRNAs". BioMetals. 28 (5): 879–890. doi:10.1007/s10534-015-9872-6. PMID 26209160. S2CID 15715889.
  96. ^ Pol, A., et al (2014). "Rare Earth Metals Are Essential for Methanotrophic Life in Volcanic Mudpots". Environ Microbiol. 16 (1): 255–264. doi:10.1111/1462-2920.12249. PMID 24034209.

인용된 출처

  • Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (102 ed.). Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-017770-1.

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