Występowanie i otrzymywanie lantanowców

Rodzina lantanowców, obejmująca bez lantanu 14 pierwiastków o liczbach atomowych 58—71, zajmuje szczególne stanowisko w układzie okresowym. Tworzy ona szereg pierwiastków następujących w kolejności liczb atomowych bezpośrednio jeden po drugim, wykazujących między sobą tak duże podobieństwo we własnościach fizycznych i chemicznych, jakiego nie spotyka się w żadnej innej rodzinie układu okresowego (tabl. 100). Na podstawie własności chemicznych należałoby wszystkie lantanowce umieścić razem z lantanem w dodatkowej rodzinie grupy III w szóstym okresie.

Podobieństwo lantanowców pomiędzy sobą wynika stąd, że mają one jednakowy układ elektronów nie tylko na najwyższym poziomic energetycznym (odpowiadającym głównej liczbie kwantowej n = 6), ale rów-

(kasjop) i nież i na następnym (n = 5), a nowo przybywające elektrony w atomach kolejnych pierwiastków wchodzą dopiero na trzeci (licząc od góry) poziom energetyczny (n = 4), jak to podano w ostatnich kolumnach tablicy 100.

Lantanowce należą do pierwiastków rzadkich. Wchodzą w skład tych samych minęrałów, które stanowią główne surowce do otrzymania skandowców (monacyt, ceryt, gadolinit, ksenotym i in.). Obfitsze pokłady piasku monacytowego, stanowiącego główne źródło związków lan- tanowców, znajdują się w Brazylii, południowych Indiach (Travan- core), Północnej Karolinie (USA). Inne minerały lantanowców spotyka się w znaczniejszych ilościach na półwyspie Skandynawskim i na Uralu (ZSRR),

Lantanowce występują zawsze po kilka łącznie wraz ze skandem, itrem i lantanem. Ilościowo przeważają itr lub cer, pozostałe towarzyszą im w ilościach na ogół niewielkich, jak to wynika z tablicy 101, w której podane są przeciętne ilości poszczególnych lantanowców w odniesieniu do ilości itru przyjętej za i 00.

Jeżeli przedstawi się te liczby na wykresie jako funkcję liczb atomowych, otrzyma się rysunek 160, z którego wynika wyraźnie, że pierwiastki o parzystych liczbach atomowych są bardziej rozpowszechnione niż o nieparzystych.

Historia odkrycia pierwiastków ziem rzadkich obejmuje cały niemal wiek XIX. Odkrytą przez Gadolina w 1794 r. „ziemią itrową’ Mosander (1843) rozdzielił na 3 różne „ziemie” (itrową, erbinową i terbinową). Parę lat wcześniej (1839) tenże Mosander wykrył w ziemi cerytowej, znanej od 1803 r., poza cerem dwa dalsze pierwiastki: lantan i dydym. Dopiero w trzydzieści kilka lat później badania nad pierwiastkami ziem rzadkich ponownie uległy ożywieniu. Odkrycie dalszych pierwiastków zawdzięczamy głównie uczonym szwedzkim i francuskim. Tak więc Marignac w 1878 r. wykrył ‚iterb w ziemi erbinowej, w 1879 r nastąpiło odkrycie skandu przez Nilssona. W tymże roku Clewe znalazł w ziemi erbinowej dwa dalsze pierwiastki: tul i holm, aLecoq de Boisbaud r a n (1886) ze związków holmu wydzielił dysproz. W tym samym mniej więcej czasie zostały wykryte towarzyszące dydymowi samar (Lecoą de Boisbaud r a n, 1879) i gadolin (Marignac, 1880). W parę lat później zaś Au er von Weis bach stwierdził (1895), że dydym, uważany dotychczas za pierwiastek jednorodny, stanowi mieszaninę dwóch pierwiastków, które nazwał prazeodymem i neodymem. Wreszcie Demaręay w 1896 r. odkrył europ towarzyszący samarowi, a Auer v. Welsbach i Urbain prawie równocześnie (1907) rozdzielili iterb na dwa pierwiastki, z których jeden zachował nazwę iterbu, drugi zaś nazwany został przez A u e r a kasjopem (Cp), przez Utbaina zaś — lutetem (Lu). Istnienie w przyrodzie ostatniego lantanowca o 1. at. 61 dotychczas nie zostało stwierdzone. Został on znaleziony dopiero w 1946 r. wśród promieniotwórczych produktów pękania jąder uranu i otrzymał nazwę prometu (Pm). Nieco później wyodrębniono go w ilościach miligramowych w postaci chlorku (żółty) i azotanu (czerwony).

Leave a Reply