اللانثانيد

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 20 صور
الموسوعة الحرة

اللانثانيدات ( تُلفظ / ˈlænθənaɪd / ) هي أي من العناصر الكيميائية الفلزية الخمسة عشر التي تتراوح أعدادها الذرية بين 57 و 71، بدءًا من اللانثانوم وصولًا إلى اللوتيتيوم . في الجدول الدوري، تشغل العناصر الأربعة عشر الأولى (حتى الإيتربيوم ) مدارات 4f. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] يُعتبر اللوتيتيوم (العنصر 71) أيضًا من اللانثانيدات في كثير من الأحيان، على الرغم من كونه عنصرًا من عناصر المجموعة d وعنصرًا انتقاليًا . يُدرج الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) العناصر الخمسة عشر La، Ce، Pr، Nd، Pm، Sm، Eu، Gd، Tb، Dy، Ho، Er، Tm، Yb، Lu، تحت الاسم الجماعي لانثانويد ( تُلفظ /ˈlænθənɔɪd / ) ، وهو الاسم الذي يوصي به باعتباره أكثر دقة من الناحية الكيميائية لهذه السلسلة. [ 4 ]

يُستخدم الرمز الكيميائي غير الرسمي Ln في المناقشات العامة لكيمياء اللانثانيدات للإشارة إلى أي لانثانيد. [ 5 ] جميع اللانثانيدات، باستثناء واحد، هي عناصر من الفئة f ، ما يتوافق مع امتلاء غلاف الإلكترونات 4f . اللوتيتيوم عنصر من الفئة d (وبالتالي فهو أيضًا فلز انتقالي)، [ 6 ] [ 7 ] وعلى هذا الأساس، أُثيرت تساؤلات حول إدراجه؛ ومع ذلك، فإنه، مثل نظيريه السكانديوم والإتريوم في المجموعة 3، يتصرف بشكل مشابه للعناصر الـ 14 الأخرى. غالبًا ما يُستخدم مصطلح عنصر الأرض النادرة أو فلز الأرض النادرة ليشمل عناصر المجموعة 3 المستقرة: السكانديوم، والإتريوم، واللوتيتيوم، بالإضافة إلى عناصر 4f. [ 8 ] تُشكّل جميع عناصر اللانثانيدات كاتيونات ثلاثية التكافؤ، Ln³⁺ ، والتي تتحدد خصائصها الكيميائية إلى حد كبير بنصف قطرها الأيوني ، الذي يتناقص تدريجيًا من اللانثانوم (La) إلى اللوتيتيوم (Lu). يمكن أن تشكل العديد من اللانثانيدات أيضًا حالات أكسدة +2 وحتى +4.

في عروض الجدول الدوري ، تُعرض عناصر الفئة f عادةً كصفين إضافيين أسفل الجزء الرئيسي من الجدول. [ 1 ] هذا العرف هو مسألة جمالية وعملية تنسيقية بحتة؛ أما الجدول الدوري ذو التنسيق العريض، والذي نادرًا ما يُستخدم، فيُدرج سلسلتي 4f و5f في مكانهما الصحيح، كجزء من الصفين السادس والسابع (الدورات) من الجدول، على التوالي.

أصل الكلمة

صاغ فيكتور غولدشميت مصطلح "اللانثانيدات" عام 1925. [ 9 ] [ 10 ] وعلى الرغم من وفرتها، يُفسَّر المصطلح التقني "اللانثانيدات" على أنه يعكس إحساسًا بالغموض الذي يكتنف هذه العناصر، إذ أنه مشتق من الكلمة اليونانية λανθανειν ( لانثانين )، والتي تعني "الاختباء". [ 11 ]

تعكس هذه الكلمة خاصية "الاختباء" بينها في المعادن. ويُشتق المصطلح من اللانثانوم ، الذي اكتُشف لأول مرة عام 1838، وكان آنذاك عنصرًا جديدًا من العناصر الأرضية النادرة "مختبئًا" أو "غير ملحوظ" في معدن السيريوم ، [ 12 ] ومن المفارقات أن اللانثانوم حُدِّد لاحقًا كأول عنصر في سلسلة كاملة من العناصر المتشابهة كيميائيًا، وأعطى اسمه لهذه السلسلة بأكملها.

تُسمى هذه العناصر باللانثانيدات لأن عناصر هذه السلسلة تُشابه اللانثانوم كيميائيًا . ولأن كلمة "لانثانيد" تعني "شبيه باللانثانوم"، فقد جادل البعض بأن اللانثانوم لا يُمكن منطقيًا أن يكون لانثانيدًا، إلا أن الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) يُقرّ بإدراجه استنادًا إلى الاستخدام الشائع. [ 13 ] توصي IUPAC حاليًا باستخدام مصطلح " لانثانويد " بدلًا من "لانثانيد "، حيث يُفضّل استخدام اللاحقة "-يد" للأيونات السالبة ، بينما تُشير اللاحقة "-ويد" إلى التشابه مع أحد أفراد عائلة العناصر المُحتوية. [ 4 ] : IR-3.6 ومع ذلك، لا يزال مصطلح "لانثانيد" شائع الاستخدام. [ 13 ]

الخواص الفيزيائية للعناصر

تنشأ خصائص اللانثانيدات من ترتيب امتلاء أغلفة الإلكترونات لهذه العناصر؛ إذ يمتلك الغلاف الخارجي (6s) نفس التوزيع الإلكتروني لجميعها، بينما يمتلئ الغلاف الأعمق (4f) تدريجيًا بالإلكترونات مع ازدياد العدد الذري من 57 إلى 71. [ 14 ] لسنوات عديدة، اعتُبرت مخاليط أكثر من عنصر من العناصر الأرضية النادرة عناصر منفردة، مثل النيوديميوم والبراسيوديميوم اللذين اعتُقد أنهما عنصر واحد هو الديديميوم. [ 15 ] تُستخدم اختلافات طفيفة جدًا في الذوبانية في طرق تنقية هذه العناصر بالمذيبات وتبادل الأيونات، مما يتطلب تكرار العملية للحصول على معدن نقي. ويمكن عزو التطبيقات المتنوعة للمعادن المكررة ومركباتها إلى الاختلافات الدقيقة والواضحة في خصائصها الإلكترونية والكهربائية والبصرية والمغناطيسية. [ 14 ]

بعض خصائص اللانثانيدات
عنصر كيميائيلاسيبرواختصار الثانيمساءًصغيرالاتحاد الأوروبياللهالسلديهوإيه™Ybلو
العدد الذري575859606162636465666768697071
صورة
الكثافة (جم/ سم³ )6.1626.7706.777.017.267.525.2447.908.238.5408.799.0669.326.909.841
نقطة الانصهار (°م)9207959351024104210728261312135614071461152915458241652
نقطة الغليان (°م)346434433520307430001794152932733230256727202868195011963402
التوزيع الإلكتروني الذري (في الحالة الغازية)*5 أيام 14f 1 5d 14f 34f 44f 54f 64f 74f 7 5d 14f 94f 104f 114f 124f 134f 144f 14 5d 1
الشبكة المعدنية (RT)DHCPلجنة الاتصالات الفيدراليةDHCPDHCPDHCP**bccمقدم الرعاية الصحيةمقدم الرعاية الصحيةمقدم الرعاية الصحيةمقدم الرعاية الصحيةمقدم الرعاية الصحيةمقدم الرعاية الصحيةلجنة الاتصالات الفيدراليةمقدم الرعاية الصحية
نصف القطر المعدني (بيكومتر)162181.8182.4181.4183.4180.4208.4180.4177.3178.1176.2176.1175.9193.3173.8
المقاومة النوعية عند 25  درجة مئوية (ميكرو أوم·سم)57–80 20  درجة مئوية736864غير متوفر8890134114578787792979
القابلية المغناطيسية χ mol /10 −6 (cm 3 · mol −1 )+95.9+2500 (β)+5530 (α)+5930 (α)غير متوفر+1278 (α)+30900+185000 (350 ألف)+170000 (α)+98000+72900+48000+24700+67 (β)+183

* بين غلافين إلكترونيين: غلاف إلكتروني ابتدائي (Xe) وغلاف إلكتروني نهائي (6s) .

** يتميز عنصر الساماريوم ببنية متراصة مثل معظم اللانثانيدات، ولكنه يتميز بتكرار غير عادي مكون من 9 طبقات

يعزو غشنايدر ودان (1988) اتجاه ارتفاع درجة الانصهار عبر سلسلة اللانثانيدات ( من 920  درجة مئوية إلى 1622  درجة مئوية) إلى مدى تهجين المدارات 6s و5d ​​و4f. ويُعتقد أن التهجين يكون في أعلى مستوياته في السيريوم، الذي يتميز بأدنى درجة انصهار بين جميع العناصر، وهي 795  درجة مئوية. [ 16 ] تتميز فلزات اللانثانيدات بنعومتها، وتزداد صلابتها عبر السلسلة. [ 13 ] يبرز اليوروبيوم، إذ يتميز بأقل كثافة في السلسلة (5.24 جم/سم³ ) وأكبر نصف قطر فلزي (208.4 بيكومتر). ويمكن مقارنته بالباريوم، الذي يبلغ نصف قطره الفلزي 222 بيكومتر. ويُعتقد أن هذا المعدن يحتوي على أيون Eu²⁺ الأكبر حجمًا، وأن نطاق التوصيل يحتوي على إلكترونين فقط. يتميز الإيتربيوم أيضًا بنصف قطر فلزي كبير، ويُقترح تفسير مشابه لذلك. [ 13 ] تتميز معادن اللانثانيدات بمقاومات نوعية عالية نسبيًا، تتراوح بين 29 و134 ميكرو أوم·سم. يمكن مقارنة هذه القيم بموصل جيد مثل الألومنيوم، الذي تبلغ مقاومته النوعية 2.655 ميكرو أوم·سم. باستثناء اللانثانوم والإيتربيوم واللوتيتيوم (التي لا تحتوي على إلكترونات f منفردة)، فإن اللانثانيدات بارامغناطيسية قوية، وينعكس ذلك في قابليتها المغناطيسية. يصبح الغادولينيوم مغناطيسيًا حديديًا عند درجة حرارة أقل من 16  درجة مئوية ( نقطة كوري ). أما اللانثانيدات الأثقل الأخرى - التيربيوم والديسبروسيوم والهولميوم والإربيوم والثوليوم والإيتربيوم - فتصبح مغناطيسية حديدية عند درجات حرارة أقل بكثير. [ 17 ]

التوزيع الإلكتروني وألوان أيونات اللانثانيدات
عنصر كيميائيلاسيبرواختصار الثانيمساءًصغيرالاتحاد الأوروبياللهالسلديهوإيه™Ybلو
العدد الذري575859606162636465666768697071
التوزيع الإلكتروني لـ Ln 3+ * [ 18 ]4f 04f 14f 24f 34f 44f 54f 64f 74f 84f 94f 104f 114f 124f 13

4f 14

نصف قطر Ln 3+ ( pm ) [ 13 ]1031029998.39795.894.793.892.391.290.1898886.886.1
لون أيون Ln 4+ في المحلول المائي [ 19 ]—برتقالي مصفرأصفرأزرق بنفسجي————بني محمربرتقالي مصفر—————
لون أيون Ln 3+ في المحلول المائي [ 18 ]عديم اللونعديم اللونأخضربنفسجيلون القرنفلأصفر باهتعديم اللونعديم اللونوردي فاتح جداًأصفر باهتأصفروَردَةأخضر فاتحعديم اللونعديم اللون
لون أيون Ln 2+ في المحلول المائي [ 13 ]—————أحمر دمويعديم اللون—————أحمر بنفسجيأصفر مخضر—

* لا يشمل النواة الأولية من الزينون

تُعتبر انتقالات f → f محظورة تناظريًا (أو محظورة وفقًا لقاعدة لابورت)، وينطبق هذا أيضًا على الفلزات الانتقالية . مع ذلك، تستطيع الفلزات الانتقالية استخدام الاقتران الاهتزازي الإلكتروني لكسر هذه القاعدة. مدارات التكافؤ في اللانثانيدات غير رابطة تقريبًا، ولذلك يحدث اقتران اهتزازي إلكتروني فعال ضئيل، ومن ثمّ تكون أطياف انتقالات f → f أضعف وأضيق بكثير من أطياف انتقالات d → d. بشكل عام، يجعل هذا ألوان معقدات اللانثانيدات باهتة جدًا مقارنةً بألوان معقدات الفلزات الانتقالية.

الألوان التقريبية لأيونات اللانثانيدات في المحلول المائي [ 13 ] [ 20 ] [ 21 ]
حالة الأكسدة575859606162636465666768697071
+2Sm 2+Eu 2+Tm 2+Yb 2+
+3La 3+Ce 3+المستوى 3+Nd 3+مساءً 3+Sm 3+Eu 3+جيد 3+السل 3+Dy 3+Ho 3+Er 3+Tm 3+Yb 3+لو 3+
+4Ce 4+مستوى الصعوبة 4+Nd 4+السل 4+Dy 4+

تأثير مدارات 4f

عند النظر إلى اللانثانيدات من اليسار إلى اليمين في الجدول الدوري، نلاحظ أن مدارات 4f الذرية السبعة تزداد امتلاءً تدريجيًا (انظر أعلاه والجدول الدوري §  جدول التوزيع الإلكتروني ). التوزيع الإلكتروني لمعظم ذرات اللانثانيدات المتعادلة في الحالة الغازية هو [Xe]6s² 4fⁿ ، حيث n أقل بمقدار 56 من العدد الذري Z. وتُستثنى من ذلك اللانثانوم (La)، والسيريوم (Ce)، والغادولينيوم (Gd)، واللوتيتيوم (Lu)، التي تمتلك التوزيع الإلكتروني 4fⁿ⁻¹ 5d¹ ( مع العلم أن 4fⁿ يُعد حالة إثارة منخفضة الطاقة بالنسبة لللانثانوم والسيريوم والغادولينيوم؛ أما بالنسبة للوتيتيوم، فإن غلاف 4f ممتلئ بالفعل، ولا يملك الإلكترون الخامس عشر خيارًا سوى الدخول إلى 5d). باستثناء اللوتيتيوم، تُعد مدارات 4f نشطة كيميائيًا في جميع اللانثانيدات، مما يُحدث اختلافات جوهرية بين كيمياء اللانثانيدات وكيمياء الفلزات الانتقالية . تخترق مدارات 4f نواة [Xe] وتكون معزولة، وبالتالي لا تُشارك كثيرًا في الروابط الكيميائية. وهذا يفسر صغر تأثيرات المجال البلوري وعدم تكوينها روابط باي. [ 18 ] وبما أن هناك سبعة مدارات 4f، فإن عدد الإلكترونات غير المزدوجة قد يصل إلى 7، مما يؤدي إلى العزوم المغناطيسية الكبيرة الملاحظة في مركبات اللانثانيدات.

يمكن استخدام قياس العزم المغناطيسي لدراسة التوزيع الإلكتروني 4f، وهو أداة مفيدة لفهم الروابط الكيميائية. [ 22 ] غالبًا ما يُعزى انكماش اللانثانيدات ، أي انخفاض حجم أيون Ln³⁺ من La³⁺ ( 103 بيكومتر) إلى Lu³⁺ ( 86.1  بيكومتر)، إلى ضعف حجب إلكترونات 5s و5p بواسطة إلكترونات 4f. [ 18 ]

الكيمياء والمركبات

أكاسيد اللانثانيدات : باتجاه عقارب الساعة من أعلى المركز: براسيوديميوم ، سيريوم ، لانثانوم ، نيوديميوم ، ساماريوم ، وغادولينيوم

تُهيمن حالة الأكسدة +3 على كيمياء اللانثانيدات، وفي مركبات اللانثانيدات الثلاثية (Ln III) ، تفقد الإلكترونات 6s وإلكترونًا واحدًا (عادةً) من المدار 4f، وتصبح الأيونات ذات التوزيع الإلكتروني [Xe]4f ( n − 1) . [ 23 ] تُظهر جميع عناصر اللانثانيدات حالة الأكسدة +3. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأيون السيريوم الثلاثي (Ce³⁺) أن يفقد إلكترونه الوحيد من المدار f ليتحول إلى أيون السيريوم الرباعي (Ce⁴⁺ ) ذي التوزيع الإلكتروني المستقر للزينون. كما يمكن لأيون اليوروبيوم الثلاثي (Eu³⁺) أن يكتسب إلكترونًا ليتحول إلى أيون اليوروبيوم الثنائي (Eu²⁺) ذي التوزيع الإلكتروني f⁷، والذي يتميز باستقرار إضافي ناتج عن غلاف إلكتروني نصف ممتلئ. باستثناء السيريوم الرباعي (Ce(IV)) واليوروبيوم الثنائي (Eu(II))، لا يوجد أي من اللانثانيدات الأخرى مستقر في حالات أكسدة أخرى غير +3 في المحلول المائي.

من حيث جهود الاختزال، فإن أزواج Ln 0/3+ متقاربة جدًا لجميع اللانثانيدات، وتتراوح من -1.99 فولت (لليوروبيوم) إلى -2.35 فولت (للبراسيوديميوم). ولذلك، فإن هذه المعادن مختزلة للغاية، بقدرة اختزال مماثلة للمعادن القلوية الترابية مثل المغنيسيوم (-2.36 فولت). [ 13 ]

حالات أكسدة اللانثانيدات

يمكن مقارنة طاقات التأين لللانثانيدات مع الألومنيوم. ففي الألومنيوم، يبلغ مجموع طاقات التأين الثلاث الأولى 5139 كيلوجول/مول ، بينما تتراوح طاقات التأين لللانثانيدات بين 3455 و4186 كيلوجول/مول . وهذا يتوافق مع الطبيعة شديدة التفاعل لللانثانيدات.

يمكن مقارنة مجموع طاقتي التأين الأوليين لليوروبيوم، 1632 كيلوجول/مول ، بطاقة التأين للباريوم، 1468.1 كيلوجول/مول ، وتُعد طاقة التأين الثالثة لليوروبيوم الأعلى بين اللانثانيدات. أما مجموع طاقتي التأين الأوليين للإيتربيوم فهو ثاني أدنى مجموع في السلسلة، وطاقة التأين الثالثة له هي ثاني أعلى طاقة. ترتبط طاقة التأين الثالثة العالية لليوروبيوم والإيتربيوم بنصف امتلاء المدار الفرعي 4f⁷ وامتلاء المدار الفرعي 4f¹⁴ ، والاستقرار الذي توفره هذه التكوينات نتيجة لطاقة التبادل. [ 18 ] يشكل اليوروبيوم والإيتربيوم مركبات شبيهة بالأملاح مع أيوني Eu²⁺ و Yb²⁺ ، مثل ثنائي هيدريد الأملاح. [ 24 ] يذوب كل من اليوروبيوم والإيتربيوم في الأمونيا السائلة مكونين محاليل من Ln2 + (NH3 ) x مما يدل مرة أخرى على أوجه التشابه بينهما وبين الفلزات القلوية الترابية. [ 13 ]

تُشير سهولة إزالة الإلكترون الرابع في السيريوم (وبدرجة أقل في البراسيوديميوم) إلى سبب إمكانية تكوين مركبات Ce(IV) وPr(IV)، فعلى سبيل المثال، يتكون CeO₂ بدلاً من Ce₂O₃ عند تفاعل السيريوم مع الأكسجين . كما أن للتيربيوم حالة IV معروفة، حيث أن إزالة الإلكترون الرابع في هذه الحالة تُنتج توزيعًا إلكترونيًا نصف ممتلئ 4f⁷ .

إن التكافؤات المستقرة الإضافية للسيريوم واليوروبيوم تعني أن وفرتهما في الصخور تختلف أحيانًا بشكل كبير بالنسبة للعناصر الأرضية النادرة الأخرى: انظر شذوذ السيريوم وشذوذ اليوروبيوم .

فصل اللانثانيدات

يُعد فصل عناصر اللانثانيدات من أكثر العمليات تعقيدًا في الكيمياء غير العضوية . وتعتمد التقنية السائدة على الاستخلاص بالمذيبات . عادةً ما يُستخلص محلول مائي من النترات في الكيروسين المحتوي على ثلاثي بوتيل الفوسفات . ويتحقق الفصل الكامل بشكل مستمر باستخدام طرق التبادل بالتيار المعاكس . [ 25 ]

الأساليب القديمة

في وقت من الأوقات، استُخدمت عملية التبلور الجزئي . طُبقت هذه الطريقة لفصل اللانثانيدات (والعناصر ذات الصلة) إلى ثلاث مجموعات: الإيتريوم، والبراسيوديميوم-النيوديميوم-الساماريوم، والسيريوم، والعناصر الأخرى. [ 25 ]

كانت العناصر تُفصل سابقًا باستخدام كروماتوغرافيا التبادل الأيوني ، غالبًا بالتزامن مع استخدام روابط أمينوكربوكسيلات. ومن الجدير بالذكر أن ثابت استقرار تكوين معقدات EDTA يزداد بمقدار لوغاريتمي يتراوح بين 15.5 تقريبًا لمركب [La(EDTA)] − و19.8 تقريبًا لمركب [Lu(EDTA)] − . [ 13 ] [ 26 ]

كيمياء التناسق

توجد اللانثانيدات في الغالب على شكل معقدات تناسقية في حالة الأكسدة +3 ، على الرغم من أن التكوينات الإلكترونية 4f المستقرة بشكل خاص يمكن أن تعطي أيونات +4 (السيريوم، والبراسيوديميوم، والتيربيوم) أو +2 (الساماريوم، واليوروبيوم، والإيتربيوم). جميع هذه الأشكال كهروإيجابية للغاية، وبالتالي فإن أيونات اللانثانيدات تُعد أحماض لويس قوية . [ 27 ] كما أن حالات الأكسدة مستقرة للغاية؛ فباستثناء يوديد الساماريوم [ 28 ] وأملاح السيريوم (IV) ، [ 29 ] لا تُستخدم اللانثانيدات في تفاعلات الأكسدة والاختزال . تتمتع إلكترونات 4f باحتمالية عالية للتواجد بالقرب من النواة، وبالتالي تتأثر بشدة مع زيادة الشحنة النووية عبر السلسلة ؛ مما ينتج عنه انخفاض مماثل في نصف القطر الأيوني يُعرف بانكماش اللانثانيدات .

إن احتمالية وجود إلكترونات 4f المنخفضة في المنطقة الخارجية للذرة أو الأيون تسمح بتداخل ضئيل بين مدارات أيون اللانثانيد وأي ربيطة رابطة. ولذلك، تتميز معقدات اللانثانيد عادةً بطابع تساهمي ضعيف أو معدوم ، ولا تتأثر بهندسة المدارات. كما أن غياب التفاعل المداري يعني أن تغيير المعدن عادةً ما يكون له تأثير ضئيل على المعقد (باستثناء الحجم)، خاصةً عند مقارنته بالمعادن الانتقالية . تترابط المعقدات بقوى كهروستاتيكية أضعف متعددة الاتجاهات، وبالتالي فإن الربائط وحدها هي التي تحدد تناظر المعقدات وتناسقها. ولذلك، تهيمن العوامل الفراغية ، حيث يتم موازنة التشبع التناسقي للمعدن مع التنافر بين الربائط. ينتج عن ذلك نطاق واسع من هندسات التناسق ، العديد منها غير منتظم، [ 30 ] ويتجلى ذلك أيضًا في الطبيعة الديناميكية العالية للمعقدات. بما أنه لا يوجد سبب طاقي للتقيد بهندسة واحدة، فسيحدث تبادل سريع للروابط داخل الجزيء وبين الجزيئات. وينتج عن ذلك عادةً مركبات تتقلب بسرعة بين جميع التكوينات الممكنة.

تُستقطب أحماض لويس الصلبة الروابط عند التناسق، وبالتالي تُغير من محبة الإلكترونات للمركبات، ومن الأمثلة الكلاسيكية على ذلك اختزال لوتش . [ 31 ] يسمح الحجم الكبير للأيونات، بالإضافة إلى روابطها الأيونية غير المستقرة، حتى للأنواع المنسقة الضخمة بالارتباط والانفصال بسرعة، مما ينتج عنه معدلات تحول عالية جدًا. [ 32 ] يعني غياب التفاعلات المدارية، إلى جانب انكماش اللانثانيدات، أن اللانثانيدات تتغير في الحجم عبر السلسلة، لكن خصائصها الكيميائية تظل متشابهة إلى حد كبير. وهذا يسمح بضبط البيئات الفراغية بسهولة، وهناك أمثلة استُخدم فيها ذلك لتحسين النشاط التحفيزي للمركب [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] وتغيير عدد ذرات التجمعات المعدنية. [ 36 ] [ 37 ]

وعلى الرغم من ذلك، فإن استخدام معقدات تنسيق اللانثانيدات كعوامل حفازة متجانسة يقتصر إلى حد كبير على المختبر.

التحفيز

يُعزى ما يقارب 10% من القيمة الاقتصادية لللانثانيدات إلى استخدامها في التحفيز. وتُعدّ استخداماتها في معالجة البتروكيماويات، مثل الألكلة وإزالة الفحم، ذات قيمة خاصة. ويُعتبر السيريوم ذا فائدة مميزة. [ 25 ]

مركبات اللانثانيدات الثلاثية

تُشكّل اللانثانيدات ثلاثية التكافؤ في الغالب أملاحًا أيونية. وتُعتبر أيوناتها مُستقبِلات صعبة ، وتُشكّل مُركّبات أكثر استقرارًا مع روابط مانحة للأكسجين مُقارنةً بروابط مانحة للنيتروجين. تكون الأيونات الأكبر حجمًا ذات تنسيق تساعي في المحلول المائي، [Ln(H₂O ) ₉ ] ³⁺ ، بينما تكون الأيونات الأصغر حجمًا ذات تنسيق ثماني، [Ln(H₂O ) ₈ ] ³⁺ . وتشير بعض الأدلة إلى أن اللانثانيدات الأصغر حجمًا تحتوي على عدد أكبر من جزيئات الماء في غلاف التنسيق الثاني. [ 38 ] يكون التكوين المُركّب مع الروابط أحادية السن ضعيفًا عمومًا لصعوبة إزاحة جزيئات الماء من غلاف التنسيق الأول. تتكوّن مُركّبات أقوى مع الروابط المُخلّبة بسبب تأثير التخلب ، مثل الأنيون الرباعي المُشتق من حمض 1،4،7،10-رباعي أزا سيكلودوديكان-1،4،7،10-رباعي الأسيتيك ( DOTA ).

عينات من نترات اللانثانيدات في شكلها السداسي المائي . من اليسار إلى اليمين: La، Ce، Pr، Nd، Sm، Eu، Gd، Tb، Dy، Ho، Er، Tm، Yb، Lu.

مركبات اللانثانيدات (II) واللانثانيدات (IV)

أكثر مشتقات اللانثانيدات ثنائية التكافؤ شيوعًا هي مشتقات اليوروبيوم (II)، الذي يحقق تكوينًا إلكترونيًا f7 مناسبًا . وتُعرف مشتقات الهاليدات ثنائية التكافؤ لجميع اللانثانيدات، وهي إما أملاح تقليدية أو أملاح شبيهة بـ" إلكتريد " اللانثانيدات الثلاثية. تشمل الأملاح البسيطة YbI₂ و EuI₂ و SmI₂ . أما الأملاح الشبيهة بالإلكتريد، والموصوفة بـ Ln³⁺ , 2I⁻ , e⁻ ، فتشمل LaI₂ و CeI₂ و GdI₂ . يشكل العديد من اليوديدات معقدات قابلة للذوبان مع الإيثرات، مثل TmI₂ ( ثنائي ميثوكسي إيثان) ₃ . [ 39 ] يُعد يوديد الساماريوم (II) عامل اختزال فعال. ويمكن تصنيع معقدات اللانثانيدات الثنائية عن طريق تفاعلات التبادل الفلزي . يمكن توسيع النطاق الطبيعي لحالات الأكسدة عن طريق استخدام روابط حلقية خماسية ضخمة فراغياً ، وبهذه الطريقة يمكن عزل العديد من اللانثانيدات كمركبات Ln(II). [ 40 ]

يُعد السيريوم الرباعي (Ce(IV)) في نترات الأمونيوم السيريومية عامل مؤكسد فعال. ويُعتبر السيريوم الرباعي استثناءً نظرًا لميله لتكوين غلاف f غير مكتمل. وبخلاف ذلك، فإن اللانثانيدات الرباعية نادرة. ومع ذلك، فقد ثبت مؤخرًا وجود معقدات للتيربيوم الرباعي (Tb(IV)) [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] والبراسيوديميوم الرباعي (Pr(IV)) [ 44 ] .

الهيدريدات

تتفاعل فلزات اللانثانيدات طاردةً للحرارة مع الهيدروجين لتكوين ثنائي هيدريد اللانثانيدات (LnH₂) . [ 24 ] باستثناء اليوروبيوم والإيتربيوم، اللذين يشبهان هيدريد الباريوم والكالسيوم (مركبات غير موصلة، شفافة، تشبه الأملاح)، فإنها تُكوّن مركبات سوداء، قابلة للاشتعال التلقائي ، موصلة [ 49 ] حيث تكون الشبكة الفرعية للفلز مكعبة مركزية الوجوه، وتشغل ذرات الهيدروجين مواقع رباعية الأوجه. [ 24 ] ينتج عن الهدرجة الإضافية ثلاثي هيدريد غير متكافئ ، غير موصل، وأقرب إلى الأملاح. يرتبط تكوين ثلاثي الهيدريد بزيادة في الحجم بنسبة 8-10%، ويرتبط ذلك بزيادة تمركز الشحنة على ذرات الهيدروجين التي تصبح أكثر أنيونية (أيون الهيدريد H⁻ ) . [ 24 ]

الهاليدات

رباعيات الهاليدات الوحيدة المعروفة هي رباعيات فلوريد السيريوم ، والبراسيوديميوم ، والتيربيوم ، والنيوديميوم، والديسبروسيوم، ولا يُعرف الأخيران إلا في ظروف العزل المصفوفي. [ 13 ] [ 55 ] تُشكّل جميع اللانثانيدات ثلاثيات هاليد مع الفلور، والكلور، والبروم، واليود. وتتميز جميعها بدرجة انصهار عالية وطبيعة أيونية في الغالب. [ 13 ] تكون الفلوريدات قليلة الذوبان في الماء وغير حساسة للهواء، وهذا على عكس الهاليدات الأخرى التي تتأثر بالهواء، وتذوب بسهولة في الماء، وتتفاعل عند درجات حرارة عالية لتكوين أوكسوهاليدات. [ 56 ]

كانت ثلاثيات الهاليد مهمةً لإمكانية تحضير المعادن النقية منها. [ 13 ] في الحالة الغازية، تكون ثلاثيات الهاليد مستوية أو شبه مستوية، وتحتوي اللانثانيدات الأخف على نسبة أقل من الثنائيات، بينما تحتوي  اللانثانيدات الأثقل على نسبة أعلى. وتتشابه بنية الثنائيات مع بنية Al₂Cl₆ . [ 57 ]

بعض ثنائيات الهاليد موصلة للكهرباء، بينما البقية عازلة. يمكن اعتبار الأشكال الموصلة مركبات إلكتريد من اللانثانيدات الثلاثية ، حيث يكون الإلكترون غير متمركز في نطاق التوصيل، Ln³⁺ ( X⁻ ) ² ( e⁻ ) . تتميز جميع ثنائيات اليوديد بمسافات قصيرة نسبيًا بين ذرات الفلز. [ 50 ] يحتوي تركيب CuTi₂ لثنائيات يوديد اللانثانوم والسيريوم والبراسيوديميوم، بالإضافة إلى HP-NdI₂ ، على شبكات 4 ×4 من ذرات الفلز واليود بروابط فلزية قصيرة (393-386 La-Pr). [ 50 ] ينبغي اعتبار هذه المركبات فلزات ثنائية الأبعاد (ثنائية الأبعاد بنفس طريقة الجرافيت). تشمل ثنائيات الهاليد الشبيهة بالأملاح ثنائيات هاليد اليوروبيوم والديسبروسيوم والثوليوم والإيتربيوم. يُفسَّر عادةً تكوّن حالة الأكسدة +2 المستقرة نسبيًا لليوروبيوم والإيتربيوم باستقرار (طاقة التبادل) المدارات نصف الممتلئة (f 7 ) والممتلئة تمامًا (f 14) . يمتلك GdI 2 بنية MoS 2 الطبقية ، وهو مغناطيسي حديدي ويُظهر مقاومة مغناطيسية هائلة . [ 50 ]

تحتوي مركبات السيسكويتهاليدات Ln₂X₃ و Ln₇I₁₂ المذكورة في الجدول على تجمعات فلزية ، وتجمعات منفصلة من Ln₆I₁₂ في Ln₇I₁₂، وتجمعات مكثفة تُشكّل سلاسل في السيسكويتهاليدات. يُشكّل السكانديوم مركبًا عنقوديًا مشابهًا مع الكلور، Sc₇Cl₁₂ [ 13 ] . على عكس العديد من تجمعات الفلزات الانتقالية ، لا تُظهر تجمعات اللانثانيدات هذه تفاعلات فلزية-فلزية قوية ، ويعود ذلك إلى انخفاض عدد إلكترونات التكافؤ، بل يتم تثبيتها بواسطة ذرات الهالوجين المحيطة . [ 50 ]

يُعدّ كلٌّ من LaI وTmI الهاليدات الأحادية الوحيدة المعروفة. يُحضّر LaI من تفاعل LaI₃ مع فلز اللانثانوم، وله بنية مشابهة لبنية NiAs، ويمكن صياغته على النحو التالي: La³⁺ ( I⁻ ) (e⁻ ) ₂ . [ 53 ] أما TmI فهو مركب Tm(I) حقيقي، إلا أنه غير معزول في حالة نقية. [ 54 ]

الأكاسيد والهيدروكسيدات

تُشكّل جميع اللانثانيدات أكاسيدًا ثلاثية، Ln₂O₃ . تتخذ اللانثانيدات الأخف/الأكبر حجمًا بنية سداسية ذات 7 روابط، بينما تتخذ اللانثانيدات الأثقل/الأصغر حجمًا بنية مكعبة ذات 6 روابط "CM₂O₃ " . [ 51 ] جميع الأكاسيد الثلاثية قاعدية، وتمتص الماء وثاني أكسيد الكربون من الهواء لتكوين الكربونات والهيدروكسيدات والهيدروكسي كربونات. [ 58 ] تذوب هذه الأكاسيد في الأحماض لتكوين الأملاح. [ 18 ]

يشكل السيريوم ثاني أكسيدًا متكافئًا، CeO₂ ، حيث تكون حالة أكسدة السيريوم +4. يُعد CeO₂ قاعديًا ويذوب بصعوبة في الأحماض لتكوين محاليل Ce⁴⁺ ، والتي يمكن من خلالها عزل أملاح Ce⁴⁺ ، مثل نترات Ce(NO₃)₄·5H₂O المائية. يُستخدم CeO₂ كعامل حفاز للأكسدة في المحولات الحفزية. [ 18 ] يشكل البراسيوديميوم والتيربيوم أكاسيدًا غير متكافئة تحتوي على اللانثانيدات الرباعية (Ln⁴⁺ )، [ 18 ] على الرغم من أن ظروف التفاعل الأكثر قسوة يمكن أن تنتج PrO₂ وTbO₂ متكافئين (أو شبه متكافئين ) . [ 13 ]

يشكل اليوروبيوم والإيتربيوم أحاديات أكسيد شبيهة بالملح، EuO وYbO، ذات بنية ملح صخري. [ 18 ] يتميز EuO بخاصية المغناطيسية الحديدية عند درجات الحرارة المنخفضة، [13] وهو شبه موصل ذو تطبيقات محتملة في الإلكترونيات الدورانية. [59] يمكن إنتاج أكسيد Eu3O4 المختلط Eu2 / Eu3 عن طريق اختزال Eu2O3 في تيار من الهيدروجين . [ 58 ] يشكل النيوديميوم والساماريوم أيضًا أحاديات أكسيد ، لكنها مواد صلبة موصلة لامعة، [ 13 ] على الرغم من أن وجود أحادي أكسيد الساماريوم يُعتبر موضع شك . [ 58 ]

تُشكّل جميع اللانثانيدات هيدروكسيدات، Ln(OH) ₃ . باستثناء هيدروكسيد اللوتيتيوم، ذي البنية المكعبة، فإن لها جميعًا بنية سداسية UCl₃ . [ 58 ] يمكن ترسيب الهيدروكسيدات من محاليل اللانثانيدات الثلاثية (Ln³⁺) . [ 18 ] كما يمكن تكوينها من خلال تفاعل أكسيد اللانثانيدات الثلاثي (Ln₂O₃ ) مع الماء ، ولكن على الرغم من أن هذا التفاعل مُفضّل من الناحية الديناميكية الحرارية، إلا أنه بطيء حركيًا بالنسبة للعناصر الأثقل في السلسلة. [ 58 ] تُشير قواعد فاجانز إلى أن أيونات اللانثانيدات الثلاثية (Ln³⁺) الأصغر حجمًا ستكون أكثر استقطابًا، وبالتالي ستكون أملاحها أقل أيونية. تصبح هيدروكسيدات اللانثانيدات الأثقل أقل قاعدية، فعلى سبيل المثال، لا يزال كل من Yb(OH) ₃ وLu(OH) ₃ هيدروكسيدات قاعدية، لكنهما يذوبان في محلول هيدروكسيد الصوديوم المركز الساخن . [ 13 ]

الكالكوجينيدات (الكبريت، السيلينيوم، التيلوريوم)

تُشكّل جميع اللانثانيدات المركب Ln₂Q₃ ( حيث Q = S، Se ، Te). [ 18 ] يُمكن إنتاج مركبات السيسكويتربايد عن طريق تفاعل العناصر أو (باستثناء Eu₂S₃ ) عن طريق كبرتة الأكسيد ( Ln₂O₃ ) باستخدام H₂S . [ 18 ] تفقد مركبات السيسكويتربايد، Ln₂S₃ ، الكبريت عمومًا عند تسخينها ، ويمكن أن تُشكّل نطاقًا من التركيبات بين Ln₂S₃ و Ln₃S₄ . تُعتبر مركبات السيسكويتربايد عوازل، ولكن بعض مركبات Ln₃S₄ موصلات معدنية ( مثل Ce₃S₄ ) صيغتها ( Ln³⁺ ) ₃ ( S²⁻ ) ₄ ( e⁻ ) ، بينما البعض الآخر ( مثل Eu₃S₄ و Sm₃S₄ ) أشباه موصلات . [ 18 ] تتخذ مركبات السيسكويتربفيدات بنيوياً أشكالاً تختلف باختلاف حجم فلز اللانثانيدات. فاللانثانيدات الأخف والأكبر حجماً تفضل ذرات الفلز ذات التناسق السباعي، بينما تفضل اللانثانيدات الأثقل والأصغر حجماً (الإيتربيوم واللوتيتيوم) التناسق السداسي، أما بقية المركبات فتتسم بمزيج من التناسق السداسي والسباعي. [ 18 ]

يُعدّ التعدد الشكلي شائعًا بين مركبات السيسكويسلفيد. [ 60 ] وتختلف ألوان هذه المركبات باختلاف المعدن، وتعتمد على الشكل متعدد الأشكال. وتشمل ألوان γ-سيسكويسلفيد: La₂S₃ ( أبيض / أصفر )، Ce₂S₃ ( أحمر داكن ) ، Pr₂S₃ ( أخضر ) ، Nd₂S₃ ( أخضر فاتح)، Gd₂S₃ (رملي ) ، Tb₂S₃ ( أصفر فاتح ) ، وDy₂S₃ ( برتقالي ) . [ 61 ] ويمكن تغيير درجة لون γ-Ce₂S₃ عن طريق التطعيم بالصوديوم أو الكالسيوم ، حيث تتراوح درجات الألوان من الأحمر الداكن إلى الأصفر . [ 50 ] [ 61 ] وتُستخدم أصباغ Ce₂S₃ تجاريًا ، وتُعتبر بدائل منخفضة السمية لأصباغ الكادميوم. [ 61 ]

تُشكّل جميع اللانثانيدات أحاديات الكالكوجينيدات، LnQ، (حيث Q = S، Se، Te). [ 18 ] معظم أحاديات الكالكوجينيدات موصلة، مما يشير إلى الصيغة LnIIIQ²⁻ ( e⁻) حيث يوجد الإلكترون في نطاقات التوصيل. الاستثناءات هي SmQ وEuQ وYbQ، وهي أشباه موصلات أو عوازل، ولكنها تُظهر انتقالًا ناتجًا عن الضغط إلى حالة موصلة. [ 60 ] تُعرف مركبات LnQ₂ ، ولكنها لا تحتوي على LnIV، بل هي مركبات LnIII تحتوي على أنيونات متعددة الكالكوجينيدات. [ 62 ]

تُعرف مركبات الأوكسيسلفيد Ln₂O₂S جيدًا ، إذ تشترك جميعها في نفس البنية ، حيث تحتوي على 7 ذرات لانثانيد ( Ln) مرتبطة ببعضها ، مع 3 ذرات كبريت و4 ذرات أكسجين مجاورة. [ 63 ] يؤدي تطعيم هذه المركبات بعناصر اللانثانيدات الأخرى إلى إنتاج مواد فسفورية. على سبيل المثال، يُنتج أوكسيسلفيد الغادولينيوم Gd₂O₂S المُطعّم بأيونات Tb³⁺ فوتونات مرئية عند تعريضه لأشعة سينية عالية الطاقة، ويُستخدم كمادة وميضية في كواشف الألواح المسطحة. [ 64 ] عند إضافة الميشمتال ، وهو سبيكة من معادن اللانثانيدات، إلى الفولاذ المنصهر لإزالة الأكسجين والكبريت، تتكون أوكسيسلفيدات مستقرة تُشكل مادة صلبة غير قابلة للامتزاج. [ 18 ]

البنيكتيدات (المجموعة 15)

تشكل جميع اللانثانيدات أحادي نتريد، LnN، ذو بنية ملح صخري. وقد حظيت أحاديات النتريد باهتمام كبير نظرًا لخصائصها الفيزيائية غير المألوفة. يُصنف كل من SmN وEuN على أنهما " نصف فلزات ". [ 50 ] أما NdN وGdN وTbN وDyN فهي مغناطيسية حديدية، بينما SmN مضاد للمغناطيسية الحديدية. [ 65 ] ويجري حاليًا دراسة تطبيقاتها في مجال الإلكترونيات الدورانية . [ 59 ] يُعد CeN غير مألوف لكونه موصلًا فلزيًا، على عكس النتريدات الأخرى، وكذلك بنيكتيدات السيريوم الأخرى. يمكن وصفه ببساطة بأنه Ce⁴⁺N³⁻ ( e⁻ )، لكن المسافات بين الذرات تتوافق بشكل أفضل مع الحالة ثلاثية التكافؤ مقارنةً بالحالة رباعية التكافؤ. وقد قُدمت عدة تفسيرات مختلفة لذلك. [ 66 ] يمكن تحضير النتريدات عن طريق تفاعل فلزات اللانثانوم مع النيتروجين. ينتج بعض النتريد مع الأكسيد عند اشتعال فلزات اللانثانوم في الهواء. [ 18 ] تشمل الطرق البديلة للتخليق تفاعل فلزات اللانثانيدات مع الأمونيا عند درجة حرارة عالية، أو تحلل أميدات اللانثانيدات، Ln(NH₂ ) ₃ . وقد ثبت صعوبة الحصول على مركبات نقية متكافئة، وبلورات ذات كثافة عيوب منخفضة. [ 59 ] نتريدات اللانثانيدات حساسة للهواء وتتحلل مائيًا منتجةً الأمونيا. [ 49 ]

تتفاعل عناصر البنيكتيد الأخرى، الفوسفور والزرنيخ والأنتيمون والبزموت، مع فلزات اللانثانيدات لتكوين أحادي البنيكتيد، LnQ، حيث Q = P أو As أو Sb أو Bi. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إنتاج مجموعة من المركبات الأخرى بنسب قياس العناصر المختلفة ، مثل LnP₂ و LnP₅ و LnP₇ و Ln₃As و Ln₅As₃ و LnAs₂ . [ 67 ]

الكربيدات

تُعرف كربيدات اللانثانيدات بنسب قياس كيميائي مختلفة، ويُعدّ عدم التكافؤ الكيميائي شائعًا. تُشكّل جميع اللانثانيدات المركبين LnC₂ و Ln₂C₃ اللذين يحتويان على وحدات C₂ .

تُعدّ ثنائيات الكربيد ، باستثناء EuC₂ ، موصلات معدنية ذات بنية كربيد الكالسيوم ، ويمكن صياغتها على النحو التالي: Ln³⁺C₂²⁻ ( e⁻ ). يكون طول رابطة الكربون-كربون أطول من طولها في CaC₂ ، الذي يحتوي على أنيون C₂²⁻ ، مما يشير إلى أن المدارات المضادة للترابط لأنيون C₂²⁻ تشارك في نطاق التوصيل. تتحلل هذه الثنائيات مائيًا لتكوين الهيدروجين ومزيج من الهيدروكربونات. [ 68 ] يتحلل EuC₂ ، وإلى حد أقل YbC₂ ، مائيًا بشكل مختلف، منتجًا نسبة أعلى من الأسيتيلين (الإيثاين). [ 69 ]

يمكن صياغة مركبات السيسكويتربايد، Ln₂C₃، على النحو التالي: Ln₄ (C₂ ) ₃ . تتخذ هذه المركبات بنية Pu₂C₃ [ 50 ] ، والتي وُصفت بأنها تحتوي على أنيونات C₂²⁻ في ثقوب ثنائية الفينويد تتكون من ثمانية ذرات Ln متجاورة. [ 70 ] رابطة الكربون-كربون أقل استطالة منها في ثنائي الكربيدات، باستثناء Ce₂C₃ ، [ 68 ] مما يشير إلى أن إلكترونات المعدن غير المتمركزة لا تملأ مدارات مضادة للترابط في رابطة الكربون - كربون . [ 71 ]

تُعرف تركيبات أخرى غنية بالكربون لبعض اللانثانيدات. Ln₃C₄ (Ho-Lu) يحتوي على وحدات C و C₂ و C₃؛ [72] Ln₄C₇ ( Ho - Lu ) يحتوي على ذرات C ووحدات C₃ ؛ [ 73 ] و Ln₄C₅ ( Gd - Ho ) يحتوي على وحدات C و C₂ . [ 74 ]

تحتوي الكربيدات الغنية بالمعادن على ذرات كربون بينية ولا تحتوي على وحدات C2 أو C3 . ومن هذه الكربيدات: Ln4C3 ( التيربيوم واللوتيتيوم)؛ وLn2C ( الديسبروسيوم والهولميوم والثوليوم) [ 75 ] [ 76 ] ؛ وLn3C [ 50 ] ( السماريوم-اللوتيتيوم). وتتحلل هذه الكربيدات مائيًا إلى غاز الميثان . [ 77 ]

البوريدات

تُشكّل جميع اللانثانيدات عددًا من البوريدات. البوريدات "العليا" (LnBₓ حيث x > 12) عوازل/أشباه موصلات، بينما البوريدات "الدنيا" موصلة عادةً. تتميز البوريدات "الدنيا" بنسب جزيئية LnB₂ ، LnB₄ ، LnB₆ ، وLnB₁₂ . [ 78 ] ويجري حاليًا دراسة تطبيقاتها في مجال الإلكترونيات الدورانية . [ 59 ] ويمكن مقارنة نطاق البوريدات التي تُشكّلها اللانثانيدات بتلك التي تُشكّلها الفلزات الانتقالية. تُعدّ البوريدات الغنية بالبورون سمةً مميزةً لللانثانيدات (والمجموعات 1-3)، بينما تميل الفلزات الانتقالية إلى تكوين بوريدات "دنيا" غنية بالفلز. [ 79 ] عادةً ما تُصنّف بوريدات اللانثانيدات مع فلزات المجموعة 3، حيث تتشابه معها في العديد من الخصائص من حيث التفاعلية والنسبة الجزيئية والبنية. وتسمى هذه المواد مجتمعة بوريدات العناصر الأرضية النادرة. [ 78 ]

استُخدمت طرق عديدة لإنتاج بوريدات اللانثانيدات، من بينها التفاعل المباشر للعناصر؛ واختزال أكسيد اللانثانيدات ( Ln₂O₃ ) بالبورون ؛ واختزال أكسيد البورون (B₂O₃ ) وأكسيد اللانثانيدات ( Ln₂O₃ ) مع الكربون؛ واختزال أكسيد المعدن بكربيد البورون ( B₄C ) . [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ] وقد تبيّن أن إنتاج عينات عالية النقاوة أمرٌ صعب. [ 81 ] وقد نُمت بلورات أحادية من البوريدات الأعلى في معدن منخفض الانصهار (مثل القصدير، والنحاس، والألومنيوم) . [ 78 ]

تم الإبلاغ عن ثنائي البوريدات، LnB₂ ، لعناصر الساماريوم، والغادولينيوم، والتيربيوم، والديسبروزيوم، والهولميوم، والإربيوم، والثوليوم، والإيتربيوم، واللوتيتيوم. جميعها لها نفس البنية ، AlB₂ ، التي تحتوي على طبقة جرافيتية من ذرات البورون. تُظهر التيربيوم، والديسبروزيوم، والهولميوم، والإربيوم انتقالات مغناطيسية حديدية عند درجات حرارة منخفضة. ويُظهر الثوليوم B₂ خاصية المغناطيسية الحديدية عند 7.2 كلفن. [ 50 ]

تم الإبلاغ عن وجود رباعي البوريدات، LnB₄ ، لجميع اللانثانيدات باستثناء EuB₄ ، وجميعها تمتلك نفس بنية UB₄ . تتكون هذه البنية من شبكة فرعية للبورون تتألف من سلاسل من تجمعات B₆ ثمانية الأوجه مرتبطة بذرات البورون. يتناقص حجم وحدة الخلية تدريجيًا من LaB₄ إلى LuB₄ . تنصهر رباعيات البوريدات لللانثانيدات الأخف وزنًا مع تحللها إلى LnB₆ . [ 81 ] باءت محاولات تصنيع EuB₄ بالفشل . [ 80 ] تُعد مركبات LnB₄ موصلات جيدة [ 78 ] وعادةً ما تكون مضادة للمغناطيسية. [ 50 ]

تم الإبلاغ عن وجود سداسيات البوريد، LnB₆ ، لجميع اللانثانيدات. جميعها لها بنية CaB₆ ، وتحتوي على تجمعات B₆ . وهي غير متكافئة كيميائيًا بسبب عيوب الكاتيونات. تنصهر سداسيات البوريد لللانثانيدات الأخف (La – Sm) دون تحلل، بينما يتحلل EuB₆ إلى بورون ومعدن، وتتحلل اللانثانيدات الأثقل إلى LnB₄ باستثناء YbB₆ الذي يتحلل مكونًا YbB₁₂ . وقد رُبط الاستقرار جزئيًا بالاختلافات في التطاير بين معادن اللانثانيدات. [ 81 ] في EuB₆ و YbB₆ ، تكون حالة أكسدة المعادن +2، بينما في بقية سداسيات بوريد اللانثانيدات تكون +3. وهذا يفسر الاختلافات في الموصلية، حيث تدخل الإلكترونات الإضافية في سداسيات بوريد اللانثانيدات الثلاثية إلى نطاقات التوصيل. يُعدّ EuB₆ شبه موصل ، أما البقية فهي موصلات جيدة. [ 50 ] [ 81 ] يُعتبر LaB₆ و CeB₆ باعثات حرارية، وتُستخدم، على سبيل المثال، في المجاهر الإلكترونية الماسحة . [ 82 ]

تتكون مركبات الدوديكابوريد، LnB₁₂ ، من اللانثانيدات الأثقل والأصغر حجمًا، وليس من الفلزات الأخف والأكبر حجمًا، من اللانثانوم إلى اليوروبيوم. وباستثناء YbB₁₂ (حيث يتخذ الإيتربيوم تكافؤًا متوسطًا ويكون عازلًا من نوع كوندو )، فإن جميع مركبات الدوديكابوريد فلزية. ولها جميعًا بنية UB₁₂ التي تحتوي على إطار ثلاثي الأبعاد من تجمعات B₁₂ المكعبة ثمانية الأوجه . [ 78 ]

يُعرف البوريد الأعلى LnB66 لجميع فلزات اللانثانيدات. التركيب تقريبي لأن المركبات غير متكافئة. [ 78 ] جميعها لها بنية معقدة متشابهة مع أكثر من 1600 ذرة في وحدة الخلية. تحتوي الشبكة الفرعية المكعبة للبورون على أشكال عشرينية فائقة تتكون من شكل عشريني مركزي B12 محاط بـ 12 شكلًا آخر، B12 ( B12 ) 12 . [ 78 ] تُعرف أيضًا بوريدات أعلى معقدة أخرى LnB50 ( Tb، Dy، Ho، Er، Tm، Lu) وLnB25 ( Gd، Tb، Dy، Ho، Er) وتحتوي هذه على أشكال عشرينية من البورون في إطار البورون. [ 78 ]

المركبات العضوية المعدنية

تُعرف روابط سيجما بين اللانثانيدات والكربون جيدًا؛ إلا أنه نظرًا لانخفاض احتمالية وجود إلكترونات 4f في المنطقة الخارجية للذرة، يكون التداخل المداري الفعال ضئيلًا ، مما ينتج عنه روابط ذات طابع أيوني ملحوظ . ولذلك، تُظهر مركبات اللانثانيدات العضوية سلوكًا شبيهًا بالكربانيون ، على عكس سلوك مركبات الفلزات الانتقالية العضوية . وبسبب حجمها الكبير، تميل اللانثانيدات إلى تكوين مشتقات عضوية فلزية أكثر استقرارًا مع روابط ضخمة، مما يُعطي مركبات مثل Ln[CH(SiMe3 )3 ] . [ 83 ] تُشتق نظائر اليورانوسين من ثنائي ليثيو سيكلو أوكتاتيتراين، Li2C8H8 . كما تُعرف مركبات اللانثانيدات العضوية (II)، مثل Cp * 2Eu . [ 39 ]

الخصائص الفيزيائية

عينات من عناصر اللانثانيدات (باستثناء البروميثيوم )

المغناطيسية والطيفية

جميع أيونات اللانثانيدات ثلاثية التكافؤ، باستثناء اللانثانوم واللوتيتيوم، تحتوي على إلكترونات f منفردة. (مع ذلك، يمكن أن يؤدي انتقال الشحنة من الرابطة إلى المعدن إلى شغل مدار f غير صفري حتى في مركبات La(III)). [ 84 ] ومع ذلك، تنحرف العزوم المغناطيسية بشكل كبير عن قيم العزم المغزلي فقط بسبب اقتران الدوران المداري القوي . يبلغ الحد الأقصى لعدد الإلكترونات المنفردة 7 إلكترونات في Gd³⁺ ، بعزم مغناطيسي قدره 7.94 BM ، لكن أكبر العزوم المغناطيسية، عند 10.4-10.7 BM، تظهر في Dy³⁺ و Ho³⁺ . مع ذلك، في Gd³⁺ ، جميع الإلكترونات لها دوران متوازي، وهذه الخاصية مهمة لاستخدام معقدات الغادولينيوم كعامل تباين في فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي .

محلول من أكسيد الهولميوم بنسبة 4% في حمض البيركلوريك بنسبة 10% ، مُدمج بشكل دائم في خلية كوارتز كمعيار لمعايرة الطول الموجي

يُعدّ انقسام المجال البلوري صغيرًا نسبيًا لأيونات اللانثانيدات، وهو أقل أهمية من اقتران الدوران المداري فيما يتعلق بمستويات الطاقة. [ 13 ] وتُحظر انتقالات الإلكترونات بين مدارات f وفقًا لقاعدة لابورت . علاوة على ذلك، ونظرًا لطبيعة مدارات f "المُدفونة"، يكون اقترانها بالاهتزازات الجزيئية ضعيفًا. ونتيجة لذلك، تكون أطياف أيونات اللانثانيدات ضعيفة نسبيًا، وتكون نطاقات الامتصاص ضيقة بالمثل. يحتوي الزجاج المحتوي على أكسيد الهولميوم ومحاليل أكسيد الهولميوم (عادةً في حمض البيركلوريك ) على قمم امتصاص ضوئي حادة في النطاق الطيفي 200-900  نانومتر، ويمكن استخدامه كمعيار لمعايرة الطول الموجي لأجهزة قياس الطيف الضوئي ، [ 85 ] وهو متوفر تجاريًا. [ 86 ]

بما أن انتقالات ff ممنوعة وفقًا لقاعدة لابورت، فإن اضمحلال الإلكترون إلى الحالة الأرضية بعد إثارته يكون بطيئًا. وهذا ما يجعلها مناسبة للاستخدام في الليزر ، إذ يُسهّل تحقيق انعكاس التوزيع السكاني . يُعد ليزر Nd:YAG أحد الليزرات واسعة الاستخدام. وكان فانادات الإيتريوم المُطعّم باليوروبيوم أول فوسفور أحمر مكّن من تطوير شاشات التلفزيون الملونة. [ 87 ] تتميز أيونات اللانثانيدات بخصائص إشعاعية ملحوظة نظرًا لمداراتها 4f الفريدة. ويمكن تنشيط انتقالات ff الممنوعة وفقًا لقاعدة لابورت عن طريق إثارة رابطة "هوائية". ويؤدي ذلك إلى نطاقات انبعاث حادة في جميع أنحاء الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة والأشعة تحت الحمراء، بالإضافة إلى فترات عمر إشعاعية طويلة نسبيًا. [ 88 ]

حدوث

يحتوي السامارسكيت والمعادن المشابهة على اللانثانيدات مصاحبةً لعناصر مثل التنتالوم والنيوبيوم والهافنيوم والزركونيوم والفاناديوم والتيتانيوم ، من المجموعتين الرابعة والخامسة ، وغالبًا ما تكون في حالات أكسدة متشابهة. أما المونازيت فهو فوسفات للعديد من معادن المجموعة الثالثة بالإضافة إلى اللانثانيدات والأكتينيدات ، ويُستخرج خصيصًا لاحتوائه على الثوريوم وبعض العناصر الأرضية النادرة، لا سيما اللانثانوم والإتريوم والسيريوم. غالبًا ما يُنتج السيريوم واللانثانوم، بالإضافة إلى عناصر أخرى من سلسلة العناصر الأرضية النادرة، على شكل معدن يُسمى " الميشمتال"، وهو عبارة عن خليط متفاوت من هذه العناصر، مع غلبة السيريوم واللانثانوم؛ وله استخدامات مباشرة مثل صناعة أحجار الولاعات ومصادر الشرارة الأخرى التي لا تتطلب تنقية مكثفة لأي من هذه المعادن. [ 14 ]

توجد أيضًا معادن حاملة لللانثانيدات تعتمد على عناصر المجموعة الثانية، مثل الإيتروكالسيت والإيتروسيريت والإيتروفلوريت ، والتي تختلف في محتواها من الإيتريوم والسيريوم واللانثانوم وغيرها. [ 89 ] تشمل المعادن الأخرى الحاملة لللانثانيدات الباستناسيت والفلورنسيت والشيرنوفيت والبيروفسكيت والزينوتيم والسيريت والغادولينيت واللانثانيت والفرغسونيت والبوليكراس والبلومستراندين والهالينيوسيت والميزيريت واللوباريت والليبرسونيت والإيوكسينيت ، وكلها لها نطاق من التركيز النسبي للعناصر ويمكن الإشارة إليها بعنصر سائد ، كما في المونازيت- ( Ce ) . لا توجد عناصر المجموعة الثالثة كمعادن أصلية على الأرض كما هو الحال مع الذهب والفضة والتنتالوم وغيرها الكثير، ولكنها قد توجد في تربة القمر . ومن المعروف أيضاً وجود هاليدات نادرة جداً من السيريوم واللانثانوم، وربما لانثانيدات أخرى، بالإضافة إلى الفلسبارات والجارنيت . [ 90 ]

يُعزى التباين الجيوكيميائي الكبير الذي يقسم اللانثانيدات إلى معادن غنية باللانثانيدات الخفيفة ومعادن غنية باللانثانيدات الثقيلة، إلى انكماش اللانثانيدات، حيث ترتبط الأخيرة حتمًا تقريبًا بالإيتريوم وتهيمن عليه. ويتجلى هذا التباين في أول عنصرين من "العناصر الأرضية النادرة" تم اكتشافهما: الإيتريا ( 1794 ) والسيريا (1803). وقد أدى هذا التباين الجيوكيميائي إلى تركيز اللانثانيدات الخفيفة في قشرة الأرض، بينما تركزت اللانثانيدات الثقيلة في وشاح الأرض. ونتيجة لذلك، على الرغم من وجود رواسب خام كبيرة غنية باللانثانيدات الخفيفة، إلا أن رواسب الخام الكبيرة لللانثانيدات الثقيلة قليلة. وتُعد خامات المونازيت والباستناسيت من أهم هذه الخامات . تحتوي رمال المونازيت عادةً على جميع عناصر اللانثانيدات، بينما تفتقر رمال الباستناسيت إلى العناصر الأثقل. تخضع اللانثانيدات لقاعدة أودو-هاركينز - العناصر ذات الأرقام الفردية أقل وفرة من جيرانها ذوي الأرقام الزوجية.

ثلاثة من عناصر اللانثانيدات لها نظائر مشعة ذات أعمار نصفية طويلة ( 138La ، 147Sm ، و 176 Lu) يمكن استخدامها لتحديد عمر المعادن والصخور من الأرض والقمر والنيازك. [ 91 ] أما البروميثيوم فهو عنصر مصنّع فعلياً ، إذ أن جميع نظائره مشعة ذات أعمار نصفية أقل من 20  عاماً.

التطبيقات

صناعي

تُستخدم عناصر اللانثانيدات ومركباتها في العديد من التطبيقات، إلا أن الكميات المستهلكة منها قليلة نسبيًا مقارنةً بالعناصر الأخرى. يُستهلك حوالي 15000 طن سنويًا من اللانثانيدات كمحفزات وفي صناعة الزجاج، وهو ما يُمثل حوالي 85% من إنتاج اللانثانيدات. مع ذلك، تُعدّ تطبيقاتها في الفوسفور والمغناطيس أكثر أهمية من حيث القيمة. [ 25 ]

تُستخدم عناصر اللانثانيدات في العديد من الأجهزة، منها الموصلات الفائقة ، ومغناطيسات الساماريوم-كوبالت والنيوديميوم -حديد-بورون عالية التدفق المصنوعة من العناصر الأرضية النادرة ، وسبائك المغنيسيوم ، وأجهزة تلميع الإلكترونيات، ومحفزات التكرير، ومكونات السيارات الهجينة (وخاصة البطاريات والمغناطيسات). [ 92 ] تُستخدم أيونات اللانثانيدات كأيونات نشطة في المواد المضيئة المستخدمة في تطبيقات الإلكترونيات الضوئية ، وأبرزها ليزر Nd:YAG . تُعد مضخمات الألياف المُطعّمة بالإربيوم أجهزةً مهمة في أنظمة الاتصالات بالألياف الضوئية. كما تُستخدم الفوسفورات المُطعّمة باللانثانيدات على نطاق واسع في تقنية أنابيب أشعة الكاثود ، مثل أجهزة التلفزيون. كانت أنابيب أشعة الكاثود الملونة الأولى في أجهزة التلفزيون ذات جودة رديئة للون الأحمر؛ وقد مكّن استخدام اليوروبيوم كمُطعّم للفوسفور من الحصول على فوسفورات حمراء جيدة. ويمكن أن تعمل كرات غارنيت الحديد الإيتريوم (YIG) كمرنانات ميكروويف قابلة للضبط.

تُخلط أكاسيد اللانثانيدات مع التنجستن لتحسين خصائصها عند درجات الحرارة العالية في لحام TIG ، لتحل محل الثوريوم الذي كان التعامل معه ينطوي على مخاطر طفيفة. كما تستخدم العديد من المنتجات الدفاعية عناصر اللانثانيدات، مثل نظارات الرؤية الليلية وأجهزة تحديد المدى . ويستخدم رادار SPY-1 المستخدم في بعض السفن الحربية المجهزة بنظام إيجيس ، ونظام الدفع الهجين لمدمرات فئة أرلي بيرك، مغناطيسات من العناصر الأرضية النادرة في وظائف حيوية. [ 93 ] وقد ارتفع سعر أكسيد اللانثانوم المستخدم في التكسير التحفيزي للسوائل من 5 دولارات للكيلوغرام في أوائل عام 2010 إلى 140 دولارًا للكيلوغرام في يونيو 2011. [ 94 ]

تُستخدم معظم اللانثانيدات على نطاق واسع في الليزر ، وكعناصر مُطعِّمة (أو مُساعدة) في مُضخِّمات الألياف الضوئية المُطعَّمة؛ على سبيل المثال، في مُضخِّمات الألياف المُطعَّمة بالإربيوم، والتي تُستخدم كمُكرِّرات في وصلات نقل الألياف الضوئية الأرضية والبحرية التي تنقل بيانات الإنترنت. تعمل هذه العناصر على صد الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، وتُستخدم بشكل شائع في صناعة عدسات النظارات الشمسية. يلخص الجدول التالي تطبيقات أخرى: [ 95 ]

طلبنسبة مئوية
المحولات الحفزية45%
محفزات تكرير البترول25%
المغناطيس الدائم12%
تلميع الزجاج والسيراميك7%
علم المعادن7%
الفوسفور3%
آخر1%

يُستخدم مركب Gd( DOTA ) في التصوير بالرنين المغناطيسي .

تم اقتراح مخاليط تحتوي على جميع اللانثانيدات التي تعمل كمحفزات أحادية الذرة للاختزال الكهربائي لثاني أكسيد الكربون (CO2 ) إلى أول أكسيد الكربون (CO) بكفاءة فاراداي أكبر من 90%. [ 96 ]

مقاومة الإشعاع

أكاسيد التيتانيوم من اللانثانيدات، Ln2 تيرابايت2 Oتتمتع المركبات 7 بإمكانية استخدامها في تخزينالنفايات النووية. إذ يمكنها استيعابالأكتينيداتمع الحفاظ على مقاومتها للتلف الإشعاعي. وتعتمد هذه المقاومة على درجة حرارة التحول الحرج لكل عنصر من عناصر اللانثانيدات. تنخفض درجة حرارة التحول الحرج مع انخفاض نصف القطر الأيوني لللانثانيد. وبالتالي، تتمتع اللانثانيدات ذات نصف القطر الأيوني الأصغر بمقاومة إشعاعية أعلى من اللانثانيدات ذات نصف القطر الأيوني الأكبر. [ 97 ] [ 98 ]

علوم الحياة

يمكن استخدام مركبات اللانثانيدات في التصوير البصري. إلا أن تطبيقاتها محدودة بسبب عدم استقرار هذه المركبات. [ 99 ]

تعتمد بعض التطبيقات على خصائص التلألؤ الفريدة لمركبات اللانثانيد المخلبية أو الكريبتات . [ 100 ] [ 101 ] وهي مناسبة تمامًا لهذا التطبيق نظرًا لانزياحات ستوكس الكبيرة وعمر انبعاثها الطويل للغاية (من الميكروثانية إلى الميلي ثانية ) مقارنة بالفلوروفورات التقليدية (مثل الفلورسين ، والألوفيكوسيانين ، والفيكوإريثرين ، والرودامين ).

تحتوي السوائل البيولوجية أو المصل، الشائعة الاستخدام في هذه التطبيقات البحثية، على العديد من المركبات والبروتينات التي تتميز بخاصية التألق الطبيعي. لذا، فإن استخدام قياس التألق التقليدي في الحالة المستقرة يفرض قيودًا كبيرة على حساسية التحليل. يُقلل استخدام الفلوروفورات طويلة الأمد، مثل اللانثانيدات، مع الكشف الزمني (التأخير بين الإثارة وكشف الانبعاث) من تداخل التألق الفوري.

يُقدّم قياس التألق المعتمد على الزمن (TRF) المُقترن بنقل طاقة رنين فورستر (FRET) أداةً فعّالةً لباحثي اكتشاف الأدوية، تُعرف باسم نقل طاقة رنين فورستر المعتمد على الزمن (TR-FRET). يجمع TR-FRET بين انخفاض مستوى الإشارة الخلفية في TRF وتجانس طريقة التحليل في FRET. يوفر التحليل الناتج مرونةً وموثوقيةً وحساسيةً أعلى، بالإضافة إلى إنتاجيةٍ أكبر ونتائج إيجابية/سلبية خاطئة أقل.

تعتمد هذه الطريقة على جزيئين فلوريين: مانح ومستقبل. يؤدي إثارة الجزيء الفلوري المانح (في هذه الحالة، معقد أيون اللانثانيد) بواسطة مصدر طاقة (مثل مصباح وميضي أو ليزر) إلى نقل الطاقة إلى الجزيء الفلوري المستقبل إذا كانا ضمن نطاق محدد (يُعرف بنصف قطر فورستر ). بدوره، يُصدر الجزيء الفلوري المستقبل ضوءًا بطوله الموجي المميز.

يتم عرض عنصري اللانثانيدات الأكثر استخدامًا في فحوصات علوم الحياة أدناه جنبًا إلى جنب مع صبغة المستقبل المقابلة لهما بالإضافة إلى أطوال موجات الإثارة والانبعاث وإزاحة ستوكس الناتجة (فصل أطوال موجات الإثارة والانبعاث).

المتبرعالإثارة ⇒ الانبعاث λ (نانومتر)مستقبلالإثارة ⇒ الانبعاث λ (نانومتر)إزاحة ستوكس (نانومتر)
Eu 3+340⇒615ألوفيكوسيانين615⇒660320
السل 3+340⇒545الفيكوإريثرين545⇒575235

الاستخدامات الطبية المحتملة

تُشير الأبحاث الحالية إلى إمكانية استخدام عناصر اللانثانيدات كعوامل مضادة للسرطان. ويتمثل الدور الرئيسي لللانثانيدات في هذه الدراسات في تثبيط تكاثر الخلايا السرطانية. وقد دُرست السيريوم واللانثانوم تحديدًا لدورهما كعوامل مضادة للسرطان.

يُعد السيريوم (Ce) أحد العناصر المحددة من مجموعة اللانثانيدات التي خضعت للاختبار والاستخدام. وقد أُجريت دراساتٌ استخدمت مُركّبًا بروتينيًا مع السيريوم لمراقبة تأثيره على الخلايا السرطانية، بهدف تثبيط تكاثرها وتعزيز سميتها الخلوية. [ 102 ] تُحفّز مُستقبلات الترانسفيرين في الخلايا السرطانية، مثل خلايا سرطان الثدي وخلايا عنق الرحم الظهارية، تكاثر الخلايا وانتشار السرطان. [ 102 ] الترانسفيرين بروتينٌ يُستخدم لنقل الحديد إلى داخل الخلايا، وهو ضروريٌّ لمساعدة الخلايا السرطانية في تضاعف الحمض النووي. يعمل الترانسفيرين كعامل نموٍّ للخلايا السرطانية، ويعتمد على الحديد. تحتوي الخلايا السرطانية على مستوياتٍ أعلى بكثير من مُستقبلات الترانسفيرين مُقارنةً بالخلايا الطبيعية، وتعتمد بشكلٍ كبيرٍ على الحديد في تكاثرها. [ 102 ]

في مجال التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، تُستخدم المركبات التي تحتوي على الغادولينيوم على نطاق واسع. [ 103 ]

تتجلى الخصائص البيولوجية الضوئية، والفعالية المضادة للسرطان، والفعالية المضادة لسرطان الدم، والفعالية المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية لللانثانيدات مع الكومارين ومركباته ذات الصلة من خلال الأنشطة البيولوجية للمركب. [ 104 ]

أظهر السيريوم نتائج واعدة كعامل مضاد للسرطان نظرًا لتشابهه في التركيب والكيمياء الحيوية مع الحديد. قد يرتبط السيريوم بالترانسفيرين بدلًا من الحديد، ثم يُنقل إلى الخلايا السرطانية عبر عملية البلعمة الخلوية بوساطة مستقبلات الترانسفيرين. [ 102 ] يؤدي ارتباط السيريوم بالترانسفيرين بدلًا من الحديد إلى تثبيط نشاط الترانسفيرين داخل الخلية، مما يخلق بيئة سامة للخلايا السرطانية ويؤدي إلى انخفاض نموها. هذه هي الآلية المقترحة لتأثير السيريوم على الخلايا السرطانية، مع العلم أن الآلية الحقيقية قد تكون أكثر تعقيدًا في كيفية تثبيط السيريوم لتكاثر الخلايا السرطانية. على وجه التحديد، في خلايا سرطان هيلا التي دُرست في المختبر، انخفضت حيوية الخلايا بعد 48 إلى 72 ساعة من المعالجة بالسيريوم. لوحظ انخفاض في حيوية الخلايا المعالجة بالسيريوم فقط، بينما أظهرت الخلايا المعالجة بالسيريوم والترانسفيرين معًا تثبيطًا أكبر لنشاطها الخلوي. [ 102 ]

عنصر آخر تم اختباره واستخدامه كعامل مضاد للسرطان هو اللانثانوم، وتحديدًا كلوريد اللانثانوم (LaCl₃ ) . يُستخدم أيون اللانثانوم للتأثير على مستويات let-7a وmicroRNAs miR-34a في الخلية خلال دورة الخلية. عند إدخال أيون اللانثانوم إلى الخلية في الجسم الحي أو في المختبر، فإنه يثبط النمو السريع ويحفز موت الخلايا المبرمج (وتحديدًا خلايا سرطان عنق الرحم). يعود هذا التأثير إلى تنظيم let-7a وmicroRNAs بواسطة أيونات اللانثانوم. [ 105 ] لا تزال آلية هذا التأثير غير واضحة، ولكن من المحتمل أن اللانثانوم يعمل بطريقة مشابهة للسيريوم ويرتبط بربيطة ضرورية لتكاثر الخلايا السرطانية.

التأثيرات البيولوجية

نظراً لتوزيعها المتباعد في قشرة الأرض وانخفاض ذوبانها في الماء، فإن اللانثانيدات نادرة في الغلاف الحيوي، ولم يكن معروفاً لفترة طويلة أنها تُشكل جزءاً طبيعياً من أي جزيئات بيولوجية. في عام 2007، تم اكتشاف إنزيم جديد نازع هيدروجين الميثانول ، يستخدم اللانثانيدات حصراً كعوامل مساعدة إنزيمية، في بكتيريا من شعبة Verrucomicrobiota ، وهي Methylacidiphilum fumariolicum . وُجد أن هذه البكتيريا لا تستطيع البقاء إلا بوجود اللانثانيدات في البيئة. [ 106 ] بالمقارنة بمعظم العناصر غير الغذائية الأخرى ، تُصنف اللانثانيدات غير المشعة على أنها منخفضة السمية. [ 25 ] وقد لوحظت نفس الحاجة الغذائية أيضاً في بكتيريا Methylorubrum extorquens و Methylobacterium radiotolerans .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 غراي ، ثيودور (2009). العناصر: استكشاف مرئي لكل ذرة معروفة في الكون . نيويورك: دار نشر بلاك دوغ وليفينثال. ص 240. ISBN  978-1-57912-814-2.
  2. ↑ اللانثانيدات، مؤرشف في 11 سبتمبر 2011 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) ، موسوعة بريتانيكا على الإنترنت
  3. ↑ هولدن، نورمان إي؛ كوبلين، تايلر (يناير-فبراير 2004). "الجدول الدوري للعناصر" . مجلة الكيمياء الدولية . 26 (1): 8. doi : 10.1515/ci.2004.26.1.8 .
  4. 1 2 الاتحاد الدولي للكيمياء النقية والتطبيقية، أد. (2005). تسميات الكيمياء غير العضوية: توصيات IUPAC 2005 . كامبريدج: الجمعية الملكية للكيمياء. رقم ISBN 978-0-85404-438-2.
  5. ↑ ليو، تشيونغ (2013). "اللانثانيدات والسرطان". موسوعة البروتينات المعدنية . ص 1103-1110 . doi : 10.1007/978-1-4614-1533-6_153 . ISBN  978-1-4614-1532-9.
  6. ↑ جنسن، ويليام ب. (2015). " مواقع اللانثانوم (الأكتينيوم) واللوتيتيوم (اللورنسيوم) في الجدول الدوري: تحديث" . أسس الكيمياء . 17 : 23-31 . doi : 10.1007/s10698-015-9216-1 . S2CID 98624395. مؤرشف من الأصل في 16 أغسطس 2021. تم الاسترجاع في 28 يناير 2021 . 
  7. ↑ سكيري، إريك (18 يناير 2021). "تقرير مبدئي حول المناقشات المتعلقة بالمجموعة 3 من الجدول الدوري" . مجلة الكيمياء الدولية . 43 (1): 31-34 . doi : 10.1515/ci-2021-0115 . S2CID 231694898 . 
  8. ↑ عناصر المجموعة F، حالات الأكسدة، اللانثانيدات والأكتينيدات. مؤرشف في 31 مارس 2021 على موقع Wayback Machine . Chemistry.tutorvista.com. تم الاطلاع عليه في 14 ديسمبر 2017.
  9. ^ سكريفتر نورسكي فيدنسك-أكاد . (مات.-نات. كل.) الخامس :6
  10. ↑ هاكالا، رينو و. (1952). "رسائل" . مجلة التعليم الكيميائي . 29 (11): 581. Bibcode : 1952JChEd..29..581H . doi : 10.1021/ed029p581.2 .
  11. ↑ "اللانثانيد". قاموس أكسفورد الإنجليزي 2 ، 1.14 على قرص مضغوط. مطبعة جامعة أكسفورد، 1994.
  12. ↑ "اللانثانوم". قاموس أكسفورد الإنجليزي، الإصدار الثاني، المجلد 1.14 على قرص مضغوط. مطبعة جامعة أكسفورد، 1994.
  13. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 غرينوود ، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر (الطبعة الثانية ). باتروورث-هاينمان. الصفحات 1230-1242 . doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  14. 1 2 3 "العناصر"، ثيودور غراي، بلاك دوغ وليفينثال، شيكاغو 2007: مدخلات "اللانثانوم" و"السيريوم" الفصل 57 و58، الصفحات 134-137
  15. ↑ "العناصر"، ثيودور غراي، بلاك دوغ وليفينثال، شيكاغو 2007: مدخلات "النيوديميوم" و"البراسيوديميوم" الفصل 59 و60، الصفحات 138-143
  16. ↑ كريشنامورثي، ناجايار وغوبتا، تشيرانجيب كومار (2004) استخلاص المعادن من العناصر الأرضية النادرة ، مطبعة سي آر سي، رقم ISBN 0-415-33340-7
  17. ↑ كوليتي، بي دي وغراهام، سي دي (2011) مقدمة في المواد المغناطيسية ، جون وايلي وأولاده، رقم ISBN 9781118211496
  18. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 كوتون، سيمون (2006). كيمياء اللانثانيدات والأكتينيدات . جون وايلي وأولاده المحدودة.
  19. ↑ سرور، فريد م.أ.؛ إيدلمان، فرانك ت. (2012). "اللانثانيدات: مركبات غير عضوية رباعية التكافؤ". موسوعة الكيمياء غير العضوية والكيمياء الحيوية غير العضوية . doi : 10.1002/9781119951438.eibc2033 . ISBN 978-1-119-95143-8.
  20. ↑ هولمان ، ص 1937.
  21. ^ دي تي في-أطلس زور كيمي 1981 ، المجلد. 1، ص. 220.
  22. ^ بوشكاريف، ميخائيل ن. فيدوشكين، إيغور L.؛ فاجن، اناتولي A.؛ بتروفسكايا، تاتيانا ف؛ زيلر، جوزيف دبليو. برومهول ديلارد، راندي إن آر؛ إيفانز، ويليام ج. (1997). “توليف وبنية مجمع الثوليوم الجزيئي الأول (II): [TmI 2 (MeOCH 2 CH 2 OMe) 3 ]”. Angewandte Chemie الطبعة الدولية باللغة الإنجليزية . 36 (12): 133-135 . دوى : 10.1002/anie.199701331 .
  23. ↑ وينتر، مارك. "طاقات تأين اللانثانوم" . شركة ويب إيليمنتس المحدودة، المملكة المتحدة . تم الاطلاع عليه في 2 سبتمبر 2010 .
  24. 1 2 3 4 5 6 فوكاي، ي. (2005). نظام المعدن-الهيدروجين، الخصائص الأساسية للمادة الصلبة، الطبعة الثانية . سبرينغر. ISBN 978-3-540-00494-3.
  25. 1 2 3 4 5 ماكجيل، إيان (2005) "العناصر الأرضية النادرة" في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية ، وايلي-في سي إتش، فاينهايم. doi : 10.1002/14356007.a22_607 .
  26. ↑ بيتيت، ل. وباول، ك. قاعدة بيانات SC مؤرشفة في 19 يونيو 2017 على موقع Wayback Machine . Acadsoft.co.uk. تم الاطلاع عليها في 15 يناير 2012.
  27. ↑ أورتو، فابريزيو (2022). "مواد أولية من العناصر الأرضية النادرة ومنهجيات الكيمياء التركيبية" . مجلة الكيمياء 122 (6): 6040-6116 . doi : 10.1021/acs.chemrev.1c00842 . PMC 9007467. PMID 35099940 .  
  28. ↑ مولاندر، غاري أ.؛ هاريس، كريستينا ر. (1 يناير 1996). "تفاعلات التسلسل باستخدام يوديد الساماريوم (II)". مراجعات كيميائية . 96 (1): 307-338 . doi : 10.1021/cr950019y . PMID 11848755 . 
  29. ↑ ناير، فيجاي؛ بالاغوبال، لاكشمي؛ راجان، روشيني؛ ماثيو، جيسي (1 يناير 2004). "التطورات الحديثة في التحولات التركيبية بوساطة نترات الأمونيوم السيريوم (IV)". مجلة أبحاث الكيمياء . 37 (1): 21-30 . doi : 10.1021/ar030002z . PMID 14730991 . 
  30. ↑ دينيك، كورت؛ غرينر، أندرياس (2003). "الكيمياء المعقدة غير العادية لعناصر الأرض النادرة: أنصاف أقطار أيونية كبيرة - أعداد تنسيق صغيرة". Angewandte Chemie International Edition . 42 (12): 1340–1354 . Bibcode : 2003ACIE...42.1340D . doi : 10.1002/anie.200390346 . PMID 12671966 . 
  31. ^ تريناداتشاري، جانالا ناجا؛ كامات، أناند جوبالكريشنا؛ برابهار، كويلبيلاي جوزيف؛ هاندا، فيجاي كومار؛ سرينو، كوكونوري ناجا فينكاتا ساتيا؛ بابو، كوروبولو راغو؛ ساناسي ، بول دوغلاس (15 مارس 2013). “عملية النطاق التجاري لهيدروبروميد الجالانثامين التي تتضمن تقليل Luche: عملية الجالانثامين التي تشتمل على الاختزال الانتقائي 1،2 للكيتون غير المشبع α، β”. أبحاث وتطوير العمليات العضوية . 17 (3): 406-412 . دوى : 10.1021 / op300337y .
  32. ↑ أسبينال، هيلين سي. (2001). كيمياء عناصر الفئة f . أمستردام [ua]: جوردون وبريتش. ISBN 978-90-5699-333-7.
  33. ↑ كوباياشي، شو؛ هامادا، توموكي؛ ناغاياما، ساتوشي؛ مانابي، كي (1 يناير 2001). "تفاعلات الألدول غير المتماثلة المحفزة بثلاثي فلورو ميثان سلفونات اللانثانيد في وسط مائي" . رسائل عضوية . 3 (2): 165-167 . doi : 10.1021/ol006830z . PMID 11430025 . 
  34. ↑ أسبينال، هيلين سي؛ دوير، جينيفر إل؛ غريفز، نيكولاس؛ شتاينر، ألكسندر (1 أبريل 1999). "Li3 [ Ln(binol) 3 ]·6THF: ثنائيات النفثولات الجديدة اللامائية من الليثيوم واللانثانيد واستخدامها في إضافة الألكيل الانتقائية للإنانتيومرات إلى الألدهيدات". Organometallics . 18 (8): 1366–1368 . doi : 10.1021/om981011s .
  35. ↑ باراك-فوغت، تاتيانا ن.؛ باتشيني، صوفيا؛ نوكيمان، بيتر؛ فانم هيك، كريستوف؛ فان ميرفيلت، لوك؛ بينمانز، كوين (1 نوفمبر 2004). "نيتروبنزين سلفونات اللانثانيد (III) كعوامل حفزية جديدة للنترجة: دور المعدن والأيون المضاد في الكفاءة الحفزية" . المجلة الأوروبية للكيمياء العضوية (مخطوطة مقدمة). 2004 (22): 4560-4566 . doi : 10.1002/ejoc.200400475 . S2CID 96125063 . 
  36. ↑ ليبستمان، صوفيا؛ مونيبان، سانكار؛ جورج، سومود؛ غولدبرغ، إسرائيل (1 يناير 2007). "بوليمرات التنسيق الإطارية لرباعي (4-كربوكسي فينيل) بورفيرين وأيونات اللانثانيد في المواد الصلبة البلورية". معاملات دالتون . 30 (30): 3273-81 . Bibcode : 2007DTr....30.3273L . doi : 10.1039/B703698A . PMID 17893773 . 
  37. ↑ بريتونيير، يان؛ مازنتي، مارينيلا؛ بيكو، جاك؛ دونان، فرانك أ.؛ ميرباخ، أندريه إي. (1 ديسمبر 2001). "خواص الحالة الصلبة والمحلول لمركبات اللانثانيدات مع ربيطة ثلاثية الأرجل سباعية التنسيق جديدة: طريق إلى مركبات الغادولينيوم ذات كفاءة استرخاء محسّنة" . الكيمياء اللاعضوية . 40 (26): 6737-6745 . doi : 10.1021/ic010591+ . PMID 11735486 . 
  38. ↑ بورغيس، ج. (1978). أيونات المعادن في المحلول . نيويورك: إليس هوروود. ISBN 978-0-85312-027-8.
  39. 1 2 نيف، ف. (2010). "مركبات اللانثانيدات ثنائية التكافؤ غير الكلاسيكية". دالتون ترانس . 39 (29): 6589-6598 . doi : 10.1039/c001280g . PMID 20631944 . 
  40. ↑ إيفانز، ويليام ج. (15 سبتمبر 2016). "درسٌ تعليمي حول دور روابط السيكلوبنتادينيل في اكتشاف المركبات الجزيئية لعناصر الأرض النادرة والأكتينيدات في حالات أكسدة جديدة" . مركبات عضوية فلزية . 35 (18): 3088-3100 . doi : 10.1021/acs.organomet.6b00466 .أيقونة الوصول المفتوح
  41. ↑ بالومبو، سي تي؛ زيفكوفيتش، آي؛ سكوبيليتي، آر؛ مازنتي، إم. (2019). "المركب الجزيئي للتيربيوم في حالة الأكسدة +4" (ملف PDF) . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 141 (25): 9827-9831 . Bibcode : 2019JAChS.141.9827P . doi : 10.1021/jacs.9b05337 . PMID: 31194529. S2CID: 189814301. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 23 أبريل 2024.  
  42. ↑ رايس، ناتالي ت.؛ بوبوف، إيفان أ.؛ روسو، دومينيك ر.؛ باكسا، جون؛ باتيستا، إنريكي ر.؛ يانغ، بينغ؛ تيلسر، جوشوا؛ لا بيير، هنري س. (21 أغسطس 2019). "تصميم وعزل وتحليل طيفي لمركب تيربيوم رباعي التكافؤ" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 141 (33): 13222-13233 . Bibcode : 2019JAChS.14113222R . doi : 10.1021/ jacs.9b06622 . ISSN 0002-7863 . OSTI 1558225. PMID 31352780. S2CID 207197096 .    
  43. ↑ ويلاور، أ.ر.؛ بالومبو، س.ت.؛ سكوبيليتي، ر.؛ زيفكوفيتش، إ.؛ دوير، إ.؛ مارون، ل.؛ مازنتي، م. (2020). "تثبيت حالة الأكسدة +4 في مركبات التيربيوم المدعومة بالسيليكون" . Angewandte Chemie International Edition . 59 (9): 3549–3553 . Bibcode : 2020ACIE...59.3549W . doi : 10.1002/anie.201914733 . PMID: 31840371. S2CID : 209385870 .  
  44. ^ ويلاور، أر. بالومبو، ط م؛ فدائي تيراني، ف.؛ زيفكوفيتش، أنا. دوير، أنا. مارون، ل.؛ مازانتي، م. (2020). "الوصول إلى حالة الأكسدة + IV في المجمعات الجزيئية للبراسيوديميوم" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 142 (12): 489– 493. بيب كود : 2020JAChS.142.5538W . دوى : 10.1021/jacs.0c01204 . بميد 32134644 . S2CID 212564931 .  
  45. ↑ كولمان، هـ.؛ إيفون، ك. (2000). "البنية البلورية لـ EuH₂ و EuLiH₃ باستخدام حيود مسحوق النيوترونات". مجلة السبائك والمركبات . 299 ( 1-2 ): L16- L20. doi : 10.1016/S0925-8388(99)00818-X .
  46. ↑ ماتسوكا، ت.؛ فوجيهيسا، هـ.؛ هيراو، ن.؛ أوهيشي، ي.؛ ميتسوي، ت.؛ ماسودا، ر.؛ سيتو، م.؛ يودا، ي.؛ شيميزو، ك.؛ ماتشيدا، أ.؛ آوكي، ك. (2011). "التغيرات البنيوية والتكافؤية لهيدريد اليوروبيوم الناتجة عن تطبيق الهيدروجين عالي الضغط " . رسائل المراجعة الفيزيائية . 107 (2) 025501. Bibcode : 2011PhRvL.107b5501M . doi : 10.1103/PhysRevLett.107.025501 . PMID 21797616 . 
  47. ↑ تيلفسن، م.؛ كالدس، إ.؛ جيليك، إ. (1985). "مخطط الطور لنظام Ce-H2 والمحاليل الصلبة CeH2 - CeH3 ". مجلة المعادن الأقل شيوعًا . 110 ( 1-2 ): 107-117 . doi : 10.1016/0022-5088(85)90311-X .
  48. ↑ كومار، بوشبندرا؛ فيليب، روزن؛ مور، جي كي؛ مالهوترا، إل كي (2002). "تأثير طبقة البلاديوم على سلوك التبديل لأغشية هيدريد الساماريوم الرقيقة". المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 41 (الجزء 1، العدد 10): 6023-6027 . Bibcode : 2002JaJAP..41.6023K . doi : 10.1143/JJAP.41.6023 . S2CID 96881388 . 
  49. 1 2 3 هولمان ، ص 1942
  50. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ديفيد أ. أتوود، محرر. (١٩ فبراير ٢٠١٣). العناصر الأرضية النادرة: الأساسيات والتطبيقات (كتاب إلكتروني) . جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-118-63263-5.
  51. 1 2 ويلز، أ. ف. (1984). الكيمياء اللاعضوية البنيوية ( الطبعة الخامسة). منشورات أكسفورد للعلوم. ISBN  978-0-19-855370-0.
  52. ↑ بيري، ديل ل. (2011). دليل المركبات غير العضوية، الطبعة الثانية . بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. ص 125. ISBN  978-1-43981462-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2014 .
  53. 1 2 ريازانوف، ميخائيل؛ كينلي، لورنز؛ سيمون، أرندت؛ ماتوش، هانزيورغن (2006). "طريقة تركيب جديدة وخواص فيزيائية لأحادي يوديد اللانثانوم†". الكيمياء اللاعضوية . 45 (5): 2068-2074 . doi : 10.1021/ic051834r . PMID 16499368 . 
  54. 1 2 فاجين، أ.أ.؛ بوخفالوفا، س. يو.؛ كوروباتوف، ب.أ.؛ بوتشكاريف، م.ن. (2023). "الثوليوم أحادي التكافؤ. تخليق وخواص TmI". المجلة الروسية لكيمياء التناسق . 49 (5): 299-303 . doi : 10.1134/s1070328423700525 . S2CID 258991972 . 
  55. ↑ فينت-شميدت، ت.؛ فانغ، ز.؛ لي، ز.؛ ديكسون، د.؛ ريدل، س. (2016). "توسيع نطاق رباعي فلوريد اللانثانيدات: دراسة مشتركة للعزل المصفوفي والكيمياء الكمية". الكيمياء: مجلة أوروبية . 22 (7): 2406-2416 . doi : 10.1002/chem.201504182 . hdl : 2027.42/137267 . PMID 26786900 . 
  56. ↑ هاشكي، جون م. (1979). "الفصل 32: الهاليدات". في غشنايدر، ك. أ. الابن (محرر). دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة، المجلد 4. شركة نورث هولاند للنشر. الصفحات 100-110 . ISBN  978-0-444-85216-8.
  57. ↑ كوفاتش، أتيلا (2004). "بنية واهتزازات ثلاثي هاليدات اللانثانيدات: تقييم للبيانات التجريبية والنظرية". مجلة البيانات المرجعية الفيزيائية والكيميائية . 33 (1): 377. Bibcode : 2004JPCRD..33..377K . doi : 10.1063/1.1595651 .
  58. 1 2 3 4 5 أداتشي، ج.؛ إيماناكا، نوبوهيتو وكانغ، تشن تشوان (محرران) (2006) ثنائي أكاسيد الأرض النادرة . سبرينغر. رقم ISBN 1-4020-2568-8
  59. 1 2 3 4 ناصر بوري، فرزاد ونوغاريه، آلان (محرران) (2011) المغناطيسية النانوية والإلكترونيات الدورانية: التصنيع والمواد والخصائص والتطبيقات . وورلد ساينتيفيك. ISBN 9789814273053
  60. 1 2 فلاو، جان (1979). "الفصل 31: الكبريتيدات والسيلينيدات والتيلوريدات". في غشنايدر، ك. أ. الابن (محرر). دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة، المجلد 4. شركة نورث هولاند للنشر. الصفحات 100-110 . ISBN  978-0-444-85216-8.
  61. 1 2 3 بيرت، جان نويل (2009). "أصباغ السيريوم". في سميث، هيو م. (محرر). أصباغ عالية الأداء . وايلي-في سي إتش. ISBN 978-3-527-30204-8.
  62. ↑ هولمان ، ص 1944.
  63. ↑ ليو، غوكوي وجاكير، برنارد (محرران) (2006) الخصائص الطيفية للعناصر الأرضية النادرة في المواد البصرية ، سبرينغر
  64. ↑ سيسنيغا، أليخاندرو (2012). "الفصل 15". في: إنيفسكي، كريستوف (محرر). الأنظمة الدقيقة المتكاملة: الإلكترونيات، والفوتونيات، والتكنولوجيا الحيوية . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-3-527-31405-8.
  65. ↑ تيمرمان، دبليو إم (2009). "الفصل 241: الطبيعة المزدوجة أو الموضعية أو الشبيهة بالحزمة لحالات 4f". في غشنايدر، كيه إيه جونيور (محرر). دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة ، المجلد 39. إلسيفير. الصفحات 100-110 . ISBN  978-0-444-53221-3.
  66. ↑ درونسكوفسكي، ر. (2005) الكيمياء الحاسوبية لمواد الحالة الصلبة: دليل لعلماء المواد والكيميائيين والفيزيائيين وغيرهم ، وايلي، ISBN 9783527314102
  67. ↑ هوليجر، ف. (1979). "الفصل 33: البنيكتيدات الأرضية النادرة". في: غشنايدر، ك. أ. الابن (محرر). دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة، المجلد 4. شركة نورث هولاند للنشر. الصفحات 100-110 . ISBN  978-0-444-85216-8.
  68. 1 2 غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. ص 297-299 . doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  69. ^ سبيدينج، FH؛ غشنايدنر، ك.؛ دان، آه (1958). “الهياكل البلورية لبعض الكربيدات الأرضية النادرة”. مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 80 (17): 4499– 4503. بيب كود : 1958JAChS..80.4499S . دوى : 10.1021/ja01550a017 .
  70. ↑ وانغ، إكس.؛ لوا، آي.؛ سياسن، ك.؛ كريمر، ر.؛ سيمون، أ.؛ هانفلاند، م.؛ آهن، ك. (2005). "الخواص البنيوية للموصل الفائق من نوع سيسكويكاربيد La₂C₃ عند الضغط العالي ". مجلة Physical Review B. 72 ( 6) 064520. arXiv : cond-mat/0503597 . Bibcode : 2005PhRvB..72f4520W . doi : 10.1103/PhysRevB.72.064520 . S2CID 119330966 . 
  71. ↑ أداتشي جين-يا؛ إيماناكا نوبوهيتو؛ تشانغ فوزونغ (1991). "كربيدات العناصر الأرضية النادرة". في: غشنايدر، كارل أ.؛ إيرينغ، ليروي (محرران). دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة . المجلد 15. إلسيفير. ص 90. ISBN    978-0-444-88966-9.
  72. ↑ بوتجن، راينر؛ جيتشكو، فولفغانغ. (1991). "كربيد السكانديوم، Sc3C4 ، كربيد يحتوي على وحدات C3 مشتقة من البروبادين". الكيمياء اللاعضوية . 30 (3): 427-431 . doi : 10.1021/ic00003a013 .
  73. ↑ تشيكالا، رالف؛ جيتشكو، فولفغانغ؛ هوفمان، رولف-ديتر؛ رابينك، هيلموت (1996). " تحضير وبنية بلورية وخواص كربيدات اللانثانيد Ln₄C₇ مع اللانثانيدات: هولميوم، إربيوم، ثوليوم ، ولوتيتيوم" (ملف PDF) . مجلة Z. Naturforsch. B. 51 ( 5): 646–654 . doi : 10.1515/znb-1996-0505 . S2CID 197308523 . 
  74. ↑ تشيكالا، رالف؛ هوفكن ، توماس؛ جيتشكو، فولفغانغ؛ هوفمان، رولف-ديتر؛ بوتجن، راينر (1997). "كربيدات العناصر الأرضية النادرة R₄C₅ حيث R = Y، Gd، Tb، Dy، وHo". مجلة كيمياء الحالة الصلبة . 132 (2): 294-299 . Bibcode : 1997JSSCh.132..294C . doi : 10.1006/jssc.1997.7461 .
  75. ↑ أتوجي، ماساو (1981). "دراسة حيود النيوترونات لـ Ho₂C عند درجات حرارة تتراوح بين 4 و296 كلفن". مجلة الفيزياء الكيميائية . 74 (3): 1893. Bibcode : 1981JChPh..74.1893A . doi : 10.1063/1.441280 .
  76. ↑ أتوجي، ماساو (1981). "دراسات حيود النيوترونات لـ Tb₂C و Dy₂C في نطاق درجة الحرارة 4-296 كلفن". مجلة الفيزياء الكيميائية . 75 (3): 1434. Bibcode : 1981JChPh..75.1434A . doi : 10.1063/1.442150 .
  77. ^ أداتشي، إيماناكا وتشانغ 1991 ، ص. 98.
  78. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 موري، تاكاو (2008). "الفصل 238: البوريدات العليا". في غشنايدر، ك. أ. الابن (محرر). دليل فيزياء وكيمياء العناصر الأرضية النادرة ، المجلد 38. نورث هولاند. الصفحات 105-174 . ISBN  978-0-444-521439.
  79. 1 2 غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. ص 147. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN   978-0-08-037941-8.
  80. 1 2 المواد الحرارية، المجلد 6-4: 1976، تحرير ألين ألبر، إلسيفير، ISBN 0-12-053204-2
  81. 1 2 3 4 5 زوكرمان، جيه جيه (2009) التفاعلات والأساليب غير العضوية، تكوين الروابط مع عناصر المجموعات الأولى والثانية والثالثة ب ، المجلد 13، جون وايلي وأولاده، ISBN 089573-263-7
  82. ↑ رايمر، لودفيج (1993). تكوين الصورة في المجهر الإلكتروني الماسح ذي الجهد المنخفض . مطبعة SPIE. ISBN 978-0-8194-1206-5.
  83. ↑ كوتون، إس إيه (1997). "جوانب الرابطة سيجما بين اللانثانيد والكربون". مراجعة كيمياء التناسق 160 : 93-127 . doi : 10.1016 /S0010-8545(96)01340-9 .
  84. ↑ شو، وي؛ جي، وين-شين؛ تشيو، يي-شيانغ؛ شوارتز، دبليو إتش يوجين؛ وانغ، شو-غوانغ (2013). "حول بنية وروابط ثلاثي فلوريدات اللانثانيدات LnF3 ( Ln = La إلى Lu)". الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الفيزيائية . 2013 (15): 7839-47 . Bibcode : 2013PCCP...15.7839X . doi : 10.1039/C3CP50717C . PMID 23598823 . 
  85. ↑ ماكدونالد، آر بي (1964). "استخدامات مرشح أكسيد الهولميوم في قياس الطيف الضوئي" (ملف PDF) . الكيمياء السريرية . 10 (12): 1117-1120 . doi : 10.1093/clinchem/10.12.1117 . PMID 14240747. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 5 ديسمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 24 فبراير 2010 . 
  86. ↑ "مرشح زجاجي من الهولميوم لمعايرة المطياف الضوئي" . مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2010. تم الاطلاع عليه في 6 يونيو 2009 .
  87. ↑ ليفين، ألبرت ك.؛ باليلا، فرانك س. (1964). "مادة فسفورية جديدة عالية الكفاءة باعثة للضوء الأحمر (YVO4:Eu) للتلفزيون الملون". رسائل الفيزياء التطبيقية . 5 (6): 118. Bibcode : 1964ApPhL...5..118L . doi : 10.1063/1.1723611 .
  88. ↑ ويرتس، إم إتش في (2005). "فهم تألق اللانثانيدات" . التقدم العلمي . 88 (2): 101-131 . Bibcode : 2005ScPr...88..101W . doi : 10.3184/003685005783238435 . PMC 10361169. PMID 16749431. S2CID 2250959 .   
  89. ↑ الصخور والمعادن، دليل للتعرف الميداني، سوريل، مطبعة سانت مارتن 1972، 1995، ص 118 (الهاليدات)، 228 (الكربونات)
  90. ↑ معادن العالم، جونسن، 2000
  91. ↑ توجد نظائر مشعة أخرى طبيعية من اللانثانيدات ذات فترات نصف عمر طويلة ( 144 Nd، 150 Nd، 148 Sm، 151 Eu، 152 Gd) ولكنها لا تستخدم كساعات زمنية.
  92. ↑ هاكسل، جي.، هيدريك، ج.، أوريس، ج. (2006). العناصر الأرضية النادرة: موارد حيوية للتكنولوجيا المتقدمة (ملف PDF) . ريستون (فرجينيا): هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. صحيفة وقائع هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية: 087-02. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 14 ديسمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 19 أبريل 2008 .
  93. ↑ ليفرغود، ر. (2010). "العناصر الأرضية النادرة: عقبة في سلسلة التوريد" (ملف PDF) . مركز الدراسات الاستراتيجية والدولية. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 12 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أكتوبر 2010 .
  94. ↑ تشو، ستيفن (ديسمبر 2011). "استراتيجية المواد الحيوية" (ملف PDF) . وزارة الطاقة الأمريكية . ص 17. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 ديسمبر 2011 . 
  95. ↑ أسبينال، هيلين سي. (2001). كيمياء عناصر الفئة f . مطبعة CRC . ص 8. ISBN  978-90-5699-333-7.
  96. ^ وانغ ، تشيو. لو، تاو؛ تساو، شيويينغ؛ قونغ، يوجي؛ ليو، يوشيانغ؛ شياو، يوسن؛ لي، هونغمي؛ جروبماير، فرانز؛ لو، يينغ روي؛ تشان، تينغ شان؛ ما، تشاو؛ ليو، كانغ؛ فو، جونوي. تشانغ، شيجو. ليو ، تشانغشو (27 مارس 2025). "محفزات اللانثانيد أحادية الذرة من أجل التخفيض الكهربائي الفعال لثاني أكسيد الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون" . اتصالات الطبيعة . 16 (1): 2985. بيب كود : 2025NatCo..16.2985W . دوى : 10.1038/s41467-025-57464-8 . ISSN 2041-1723 . بمك 11947204 . PMID 40140362 .   
  97. ↑ أوغترسون، روبرت د.؛ لامبكين، غريغوري ر.؛ إيونيسكو، ميخائيل؛ رييس، ماسي دي لوس؛ غولت، بابتيست؛ ويتل، كارل ر.؛ سميث، كاثرين ل.؛ كيرني، جولي م. (1 ديسمبر 2015). "مقاومة سلسلة Ln2TiO5 المعينية القائمة للإشعاع الأيوني (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb and Dy)" . مجلة المواد النووية . 467 : 683-691 . doi : 10.1016/j.jnucmat.2015.10.028 . ISSN 0022-3115 . 
  98. ^ تشانغ ، جيامينغ. تشانغ، فوشيانغ. لانج، مايك. لو، فنغيوان؛ ليان، جي؛ إوينج ، رودني سي. (2013-06-01). "التحولات الهيكلية الناجمة عن التشعيع الأيوني في Ln2TiO5" . اكتا ماديا . 61 (11): 4191-4199 . دوى : 10.1016/j.actamat.2013.03.045 . ردمك 1359-6454 . 
  99. ↑ سورنسون، توماس جست؛ فولكنر، ستيفن (2021). "الفصل 5. مركبات اللانثانيدات المستخدمة في التصوير البصري". أيونات المعادن في تقنيات التصوير الحيوي . سبرينغر. ص 137-156 . doi : 10.1515/9783110685701-011 . S2CID 233653968 .  
  100. ↑ داومان، لينا جيه؛ أوب دين كامب، هوب جيه إم (2021). "10 الكيمياء الحيوية للعناصر الأرضية النادرة". المعادن، والميكروبات، والمعادن - الجانب البيوجيوكيميائي للحياة . ص 299-324 . doi : 10.1515/9783110589771-016 . ISBN  978-3-11-058977-1.
  101. ↑ بونزيل، جان كلود؛ بيجيه، كلود (سبتمبر 2005). "الاستفادة من أيونات اللانثانيدات المضيئة" (ملف PDF) . مجلة الجمعية الكيميائية . 34 (12): 1048-1077 . Bibcode : 2005CSRev..34.1048B . doi : 10.1039/b406082m . PMID 16284671. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 18 يناير 2013. تم الاطلاع عليه في 22 ديسمبر 2012 . 
  102. 1 2 3 4 5 باليزبان، أ.أ.؛ صادقي علي آبادي، ح.؛ عبد الله بور، ف. (1 يناير 2010). " تأثير لانثانيد السيريوم على نمو خلايا سرطان الثدي Hela وMCF-7 في وجود الترانسفيرين" . بحث في العلوم الصيدلانية . 5 (2): 119-125 . PMC 3093623. PMID 21589800 .  
  103. ↑ كونداري، توماس ر.؛ سوندرز، إل سي (1998). "نمذجة معقدات التناسق اللانثانيدية. مقارنة بين الطرق شبه التجريبية والكلاسيكية". مجلة المعلومات الكيميائية وعلوم الحاسوب . 38 (3): 523-528 . doi : 10.1021/ci970080z .
  104. ↑ غرازول، ماغدالينا؛ بودزيس، إلزبيتا (2009). "النشاط البيولوجي لمركبات أيونات المعادن مع الكرومونات والكومارين والفلافونات". مراجعات كيمياء التناسق . 253 ( 21-22 ): 2588-2598 . Bibcode : 2009CooCR.253.2588G . doi : 10.1016/j.ccr.2009.06.015 .
  105. ↑ يو، لينغفانغ؛ شيونغ، جيهي؛ غو، لينغ؛ مياو، ليفانغ؛ ليو، سيسون؛ غو، فاي (2015). "تأثيرات كلوريد اللانثانوم على تكاثر وموت خلايا سرطان عنق الرحم: دور جزيئات الحمض النووي الريبوزي الميكروي let-7a وmiR-34a". BioMetals . 28 (5): 879–890 . doi : 10.1007/ s10534-015-9872-6 . PMID 26209160. S2CID 15715889 .  
  106. ↑ بول، أ.؛ وآخرون (2014). "المعادن الأرضية النادرة ضرورية للحياة الميثانوترافية في برك الطين البركاني" (ملف PDF) . علم الأحياء الدقيقة البيئية . 16 ( 1): 255-264 . Bibcode : 2014EnvMi..16..255P . doi : 10.1111/1462-2920.12249 . PMID 24034209. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 17 يناير 2024. تم الاطلاع عليه في 5 ديسمبر 2023 .  

المصادر المذكورة

  • هولمان، أرنولد F.؛ ويبيرج، إيغون؛ ويبيرج، نيلز (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (في المانيا) (102  ed.). والتر دي جرويتر. رقم ISBN 978-3-11-017770-1.