La série des lanthanides ou lanthanoïdes est un groupe de métaux de transition situé sur le tableau périodique dans la première ligne (période) sous le corps principal du tableau. Les lanthanides sont communément appelés les éléments des terres rares (REE), bien que de nombreuses personnes regroupent également le scandium et l'yttrium sous cette étiquette. Par conséquent, il est moins déroutant d'appeler les lanthanides un sous-ensemble des métaux des terres rares.
Voici une liste des 15 éléments qui sont des lanthanides, qui vont du numéro atomique 57 (lanthane ou Ln) et 71 (lutétium ou Lu):
Notez que parfois les lanthanides sont considérés comme les éléments Suivant lanthane sur le tableau périodique, ce qui en fait un groupe de 14 éléments. Certaines références excluent également le lutétium du groupe car il possède un seul électron de valence dans la coquille 5d.
Les lanthanides étant tous des métaux de transition, ces éléments partagent des caractéristiques communes. À l'état pur, ils sont brillants, métalliques et argentés. L'état d'oxydation le plus courant pour la plupart de ces éléments est +3, bien que +2 et +4 soient également généralement stables. Parce qu'ils peuvent avoir une variété d'états d'oxydation, ils ont tendance à former des complexes aux couleurs vives.
Les lanthanides sont des composés ioniques réactifs qui se forment facilement avec d'autres éléments. Par exemple, le lanthane, le cérium, le praséodyme, le néodyme et l'europium réagissent avec l'oxygène pour former des revêtements d'oxyde ou ternir après une brève exposition à l'air. En raison de leur réactivité, les lanthanides purs sont stockés dans une atmosphère inerte, comme l'argon, ou conservés sous une huile minérale.
Contrairement à la plupart des autres métaux de transition, les lanthanides ont tendance à être mous, parfois au point où ils peuvent être coupés avec un couteau. De plus, aucun des éléments n'est de nature libre. Lorsque vous vous déplacez à travers le tableau périodique, le rayon de l'ion 3+ de chaque élément successif diminue; ce phénomène est appelé contraction des lanthanides.
À l'exception du lutétium, tous les éléments de lanthanide sont des éléments de bloc f, se référant au remplissage de la couche d'électrons 4f. Bien que le lutétium soit un élément du bloc d, il est généralement considéré comme un lanthanide car il partage tant de propriétés chimiques avec les autres éléments du groupe.
Étonnamment, même si les éléments sont appelés éléments de terres rares, ils ne sont pas particulièrement rares dans la nature. Cependant, il est difficile et long de les isoler les uns des autres de leurs minerais, ajoutant à leur valeur.
Enfin, les lanthanides sont appréciés pour leur utilisation en électronique, notamment les écrans de télévision et de moniteur. Ils sont également utilisés dans les briquets, les lasers et les supraconducteurs, et pour colorer le verre, rendre les matériaux phosphorescents et même contrôler les réactions nucléaires.
Le symbole chimique Ln peut être utilisé pour désigner tout lanthanide en général, pas spécifiquement l'élément lanthane. Cela peut être déroutant, surtout dans les situations où le lanthane lui-même n'est pas considéré comme un membre du groupe.!