Skript zur Vorlesung

5 Seltenerdmetalle
Elemente der Gruppe 3 und Lanthanoide (Ce bis Lu) nennt man Seltenerdmetalle.
Heute weiss man, dass sie gar nicht so selten in der Erdrinde vorkommen
(ca. 0.1%); sie sind in Mineralien immer vergesellschaftet und
können nach der Aufarbeitung durch Ionenaustausch voneinander getrennt
werden. Die bevorzugte Oxidationsstufe von Sc, Y und La ist +3. In dieser
Form haben sie eine Edelgaskonfiguration und sind farblos. Die Lanthanoide
treten in verschiedenen Oxidationsstufen auf:
Ce, Pr: +3 (+4);
Nd, Pm, Sm: +3;
Eu: +2, +3;
Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm: +3;
Yb: +2, +3;
Lu: +3.
Die dreifachgeladenen Ionen sind relativ gross, verglichen mit anderen M 3+ .
In der Reihe La bis Lu nehmen die Radien kontinuierlich von 103 pm auf 87
pm ab (Lanthanoidkontraktion).
Man kann durch gezielten Austausch von Seltenerdmetallen gegeneinander
sehr selektiv Eigenschaften von Verbindungen verändern.
Obwohl die 4f–Elektronen zur Valenzschale gehören, findet man praktisch
keine f-f–Bindungen, weil diese Orbitale noch sehr kontrahiert sind.
5.1 Anwendungen
Verbindungen von Lanthanoiden können sehr interessante Eigenschaften zeigen,
die auf magnetischen und optischen Effekten beruhen:
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