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Los lantánidos son un grupo de elementos originalmente descubiertos en minerales poco frecuentes, de ahí su denominación «tierras raras». Ya que los elementos finalmente se encontraron de manera más amplia de la que se esperaba, se comenzó a denominarlos lantánidos. Los lantánidos, junto a los actínidos, ocupan dos filas de elementos separados de la tabla periódica. Ambos son grupos de elementos metálicos.
Situación de los lantánidos y actínidos en la tabla periódica
En la tabla periódica se ven dos filas independientes de elementos, que comienzan respectivamente por el elemento cuyo número atómico es 57, que corresponde al lantano, y el elemento de número atómico 89, que corresponde al actinio. Aunque estas dos filas están colocadas de forma separada a la tabla periódica, en realidad corresponden aun período en el medio del 6 y el 7 respectivamente.
El bloque f
El primero de los subniveles f comienzan a llenarse en el 4f, tras el nivel 6s, lo que implica que los subniveles f son los dos principales niveles de energía que hay detrás. La configuración electrónica general que hay en los elementos del bloque f es (n -2) · f 1-14 ns2. Los siete orbitales del subnivel f acomodan los 14 electrones, de manera que el bloque f acoge 14 elementos.
Por eso los elementos del bloque f no pertenecen a un grupo concreto, y se encuentran de alguna manera “encajados” entre los grupos 3 y 4. Los lantánidos son los catorce elementos que se encuentran desde el cerio (Ce), de número atómico 58, hasta el lutecio (Lu), de número atómico 71. Como característica de los lantánidos, destaca que tienen una reactividad similar a la del grupo 2, que son los metales alcalinotérreos.
Los actínidos son los 14 elementos que van desde el torio (Th), con número atómico 90 hasta el laurencio (Lr), con número atómico 103. El subnivel 5f actualmente está en proceso de ser llenado por elementos que se vayan descubriendo o sintetizando. Además, de todos los elementos que forman parte de los actínidos, tan solo cuatro han sido encontrados de manera natural en la naturaleza, y todos ellos son elementos radiactivos.
Tanto los lantánidos como los actínidos se denominan en ocasiones como «elementos de transición interna».
Usos de lantánidos y actínidos
Los lantánidos se han usado ampliamente para aumentar la dureza y fortaleza de los metales. Destaca entre ellos el uso del cerio, que se mezcla con pequeñas cantidades de lantano (La), neodimio (Nd) y praseodimio (Pr). Estos elementos han sido ampliamente usados en la industria petrolera para refinar el petróleo crudo.
El erbio (Er) y otros lantánidos se usan también de manera extensa para dispositivos ópticos, tales como gafas de visión nocturna y materiales fosforecentes, entre otros. En cuanto a los actínidos, son una fuente primaria valiosa, ya que son radiactivos. Estos elementos se pueden usar como fuentes de energía para aplicaciones tan variadas como marcapasos cardíacos y generación de energía eléctrica para instrumentos que se llegan incluso a emplear en misiones a la luna. Por otra parte, el uranio y el plutonio han llegado a emplearse en armas nucleares, así como en plantas de energía nuclear.
Fuentes
- 2.23: Lanthanides and Actinides. (2021). Retrieved 19 March 2021, from https://cutt.ly/vxuZE04
- Actinide – an overview | ScienceDirect Topics. (2021). Retrieved 19 March 2021, from https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/actinide
- Lanthanide Series – an overview | ScienceDirect Topics. (2021). Retrieved 19 March 2021, from https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/lanthanide-series
