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ランタニドは、もともと希少鉱物で発見された元素のグループであるため、「希土類」と呼ばれています。元素は最終的に予想よりも広く発見されたため、ランタニドと呼ばれるようになりました。ランタニドは、アクチニドとともに、周期表の 2 つの別々の元素の列を占めています。どちらも金属元素のグループです。
周期表におけるランタニドとアクチニドの位置
周期表には、ランタンに対応する原子番号 57 の元素と、アクチニウムに対応する原子番号 89 の元素から始まる 2 つの独立した元素の行があります。これらの 2 つの行は、周期表では別々に配置されていますが、実際にはそれぞれ 6 と 7 の中間の周期に対応しています。
ブロックf
最初の f サブシェルは、レベル 6s の後、4f で満たされ始めます。これは、f サブシェルが背後の 2 つの主要なエネルギー レベルであることを意味します。ブロック f の要素に存在する一般的な電子配置は (n -2) · f 1-14 ns 2です。fサブシェルの7つの軌道は14個の電子を収容するため、fブロックは14個の要素を収容します。
そのため、f ブロックの元素は特定のグループに属さず、何らかの形でグループ 3 と 4 の間に「適合」しています。ランタニドは、原子番号 58 のセリウム (Ce) からルテチウムまでの 14 の元素です。ランタニドの特徴として、アルカリ土類金属である2族に近い反応性を持っていることが際立っています。
アクチニドは、原子番号 90 のトリウム (Th) から原子番号 103 のラウレンシウム (Lr) までの 14 の元素です。さらに、アクチノイドの一部であるすべての元素のうち、自然界で自然に発見されたのは 4 つだけであり、それらはすべて放射性元素です。
ランタニドとアクチニドはどちらも「内部遷移元素」と呼ばれることがあります。
ランタニドとアクチニドの使用
ランタニドは、金属の硬度と強度を高めるために広く使用されてきました。その中でも、ランタン（La）、ネオジム（Nd）、プラセオジム（Pr）を少量混合したセリウムの使用が際立っています。これらの元素は、原油を精製するために石油産業で広く使用されてきました。
エルビウム (Er) やその他のランタニドも、暗視ゴーグルや燐光材料などの光学デバイスに広く使用されています。アクチニドに関しては、それらは放射性であるため、貴重な一次源です。これらの要素は、心臓ペースメーカーや月へのミッションでも使用される機器の発電など、さまざまなアプリケーションの電源として使用できます。一方、ウランやプルトニウムは原子力発電所だけでなく、核兵器にも使われるようになりました。
ソース
- 2.23: ランタニドとアクチニド。(2021)。2021 年 3 月 19 日、 https://cutt.ly/vxuZE04から取得
- アクチニド – 概要 | サイエンス ダイレクト トピックス。(2021)。2021 年 3 月 19 日にhttps://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/actinideから取得
- ランタニド シリーズ – 概要 | サイエンス ダイレクト トピックス。(2021)。2021 年 3 月 19 日にhttps://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/lanthanide-seriesから取得
