Propriétés des terres rares

Lorsque vous regardez le tableau périodique, il y a un bloc d'éléments à deux lignes situé sous le corps principal du graphique. Ces éléments, plus le lanthane (élément 57) et l'actinium (élément 89), sont connus collectivement comme les éléments des terres rares ou métaux des terres rares. En fait, ils ne sont pas particulièrement rares, mais avant 1945, des processus longs et fastidieux étaient nécessaires pour purifier les métaux de leurs oxydes. Les procédés d'échange d'ions et d'extraction par solvant sont utilisés aujourd'hui pour produire rapidement des terres rares très pures et peu coûteuses, mais l'ancien nom est toujours utilisé. Les métaux des terres rares se trouvent dans le groupe 3 du tableau périodique et le 6e (5ré configuration électronique) et 7e (5F configuration électronique). Il y a quelques arguments pour commencer les 3e et 4e séries de transition avec du lutétium et du lawrencium plutôt qu'avec du lanthane et de l'actinium.

Il existe deux blocs de terres rares, la série des lanthanides et la série des actinides. Le lanthane et l'actinium sont tous deux situés dans le groupe IIIB du tableau. Lorsque vous regardez le tableau périodique, notez que les numéros atomiques font un saut du lanthane (57) au hafnium (72) et de l'actinium (89) au rutherfordium (104). Si vous sautez au bas du tableau, vous pouvez suivre les numéros atomiques du lanthane au cérium et de l'actinium au thorium, puis remonter vers le corps principal du tableau. Certains chimistes excluent le lanthane et l'actinium des terres rares, considérant que les lanthanides commencent Suivant lanthane et les actinides pour commencer Suivant actinium. D'une certaine manière, les terres rares sont des métaux de transition spéciaux, possédant de nombreuses propriétés de ces éléments.

Propriétés communes des terres rares

Ces propriétés communes s'appliquent aux lanthanides et aux actinides.

• Les terres rares sont des métaux argent, blanc argenté ou gris.
• Les métaux ont un éclat élevé mais ternissent facilement dans l'air.
• Les métaux ont une conductivité électrique élevée.
• Les terres rares partagent de nombreuses propriétés communes. Cela les rend difficiles à séparer ou même à distinguer les uns des autres.
• Il y a très petites différences de solubilité et de formation de complexes entre les terres rares.
• Les métaux des terres rares se trouvent naturellement ensemble dans les minéraux (par exemple, la monazite est un phosphate mixte de terres rares).
• Les terres rares se trouvent avec des non-métaux, généralement à l'état d'oxydation 3+. Il y a peu de tendance à faire varier la valence. (Europium a également une valence de 2+ et le cérium a également une valence de 4+.)