Lanthaniden - Die seltenen Erdmetalle

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument ist ein Kurzvortrag über die Lanthaniden, auch als „seltene Erdmetalle“ bezeichnet. Es besteht aus fünf Hauptthemen:

1. Historie zu den Lanthaniden: Vor 200 Jahren wurden erste Lagerstätten eigenartiger Mineralien entdeckt, und die Erforschung der Mineralien wurde von namhaften Chemikern betrieben. Die Gruppe umfasst Scandium, Yttrium, Lanthan und 14 weitere Lanthaniden. Ihre ähnlichen chemischen Eigenschaften liegen an einer Besonderheit des Atombaus.

2. Vorkommen: Größere Vorkommen der Lanthaniden gibt es in Skandinavien, Indien, Russland und den USA. Im Monazitsand treten bedeutende Mengen an Thorium auf. Lanthanide kommen in der Natur chemisch gebunden und miteinander vergesellschaftet vor. Obwohl sie als „selten“ bezeichnet werden, sind ihre absoluten Häufigkeiten in der Lithosphäre relativ hoch.

3. Allgemeines und Bau der Lanthaniden: Sie umfassen 14 chemische Elemente mit Kernladungszahlen zwischen 58 und 71. Ihre häufigste Wertigkeit ist +III. Die Lanthaniden sind weiche, gut wärmeleitende Metalle und oxidieren schnell an der Luft. Das radioaktive Promethium ist dabei besonders interessant.

4. Elektronenstruktur und Oxidationsstufen: Die Elektronenhüllen der Lanthaniden unterscheiden sich nur in ihren inneren Bereichen, äußere Struktur ist gleich. Sie sind stark elektropositiv und bilden M³⁺ Ionen. Die Oxidationsstufen +2 und +4 sind ebenfalls möglich. Das Phänomen der Lanthanidenkontraktion beschreibt die stetige Abnahme der Größe von Atomen und Ionen mit steigender Ordnungszahl.

5. Verwendung: Die Lanthaniden finden Anwendung in der Metallurgie, Glas- und Keramikindustrie, Erdölchemie und in der Herstellung von Legierungen. Sie werden zum Beispiel für Dauermagneten, Kleinstmotoren, Magnetlagern, Druckern, Polieren von Gläsern und in der Abgaskatalyse eingesetzt. Weitere Anwendungen sind keramische Supraleiter und Lanthan-Nickel-Legierungen in aufladbaren Batterien. Sie sind für Technik und Forschung immer interessanter und unverzichtbarer.

Zusammenfassend handelt das Dokument von den Lanthaniden, ihren Eigenschaften, Vorkommen, Struktur und ihrer vielfältigen Verwendung. Ihre ähnlichen chemischen Eigenschaften liegen in der Struktur der äußeren Elektronenhülle, und sie sind in vielen industriellen Anwendungen unverzichtbar.
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Auszug aus Referat
Kurzvortrag zu den Lanthaniden - Die seltenen Erdmetalle Gliederung: 1. Historie zu den Lanthaniden 2. Vorkommen 2. Allgemeines und Bau der L. 3. Elektronenstruktur, Oxidationsstufen 5. Verwendung 1. Historie zu den Lanthaniden: - vor 200 Jahren wurden erste Lagerstätten eigenartiger Mineralien entdeckt (Schwed. Ort Ytterby) - waren früher nach ihrem Vorkommen in Oxid (früher Erdgemischen) als seltene Erden bekannt - sind jedoch keine besonders seltenen Elemente - namhafte Chemiker ihrer Zeit beteiligten sich an Erforschung der Mineralien - Trennung und Einordnung der enthaltenen chem. Elemente war auch noch 100 J. später schwierig - erst 1907 konnte mit Entdeckung des letzten Elements (Ordnz. 71) Suche abgeschlossen werden - Scandium, Yttrium, Lanthan 14 weiteren Lanthaniden (folgend) Gruppe von Elementen die sich in ihren chem. Eigenschaften sehr ähnlich sind - folgt aus einer Besonderheit des Atombaus in der Gruppe - Struktur der äußeren Elektronenhülle ist bei allen gleich (Elektronenhüllen unterscheiden sich nur in inneren Bereichen, die für chem. Reaktivität nicht von Bedeutung sind) 2. Vorkommen, Lagerstätten: -größere Vorkommen in Skandinavien, Indien, Russland, Vereinigte Staaten von Nordamerika - in Lagerstätten treten zahlreiche Mineralien auf, wichtigste ist Monazit - schwerer dunkler Sand (Lanthanidorthophosphat) - in meisten Monazitsanden treten bedeutende Mengen an Thorium (bis zu 30 ) auf - La, Ce, Pr, und Nd machen 90 aus, Yttrium und schwereren Elemente ...
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