Lanthanoid-Kontraktionschemie

Lanthanoidkontraktion, in der Chemie auch Lanthanoidkontraktion genannt, die stetige Abnahme der Größe der Atome und Ionen der Seltenerdelemente mit zunehmender Ordnungszahl von Lanthan (Ordnungszahl 57) bis Lutetium (Ordnungszahl 71). Für jedes aufeinanderfolgende Atom ist die Kernladung um eine Einheit positiver, begleitet von einer entsprechenden Zunahme der Anzahl der Elektronen, die in den den Kern umgebenden 4f-Orbitalen vorhanden sind. Die 4f-Elektronen schützen sich sehr unvollkommen vor der erhöhten positiven Ladung des Kerns, so dass die effektive Kernladung, die jedes Elektron anzieht, durch die Lanthanoidelemente stetig zunimmt, was zu sukzessiven Reduzierungen der Atom- und Ionenradien führt. Das Lanthanion La ^{3 +}hat einen Radius von 1,061 Angström, während das schwerere Lutetiumion Lu ^{3 +} einen Radius von 0,850 Angström hat. Da die Lanthanoidkontraktion diese Seltenerdionen in etwa gleich groß hält und sie alle im Allgemeinen die Oxidationsstufe +3 aufweisen, sind ihre chemischen Eigenschaften sehr ähnlich, so dass in jeder Seltenen Erden normalerweise mindestens geringe Mengen vorhanden sind Mineral. Die Lanthanoidkontraktion ist auch ein sehr bedeutender Faktor für die extrem enge chemische Ähnlichkeit von Zirkonium (Ordnungszahl 40) und Hafnium (Ordnungszahl 72) der IVb-Gruppe des Periodensystems. Aufgrund der Lanthanoidkontraktion besitzt schweres Hafnium, das unmittelbar auf die Lanthanoide folgt, einen Radius, der nahezu identisch mit dem leichteren Zirkonium ist.