Lantánidos

¿Conoces los metales llamados “tierras raras”? Los lantánidos son metales que están en todas partes, se pueden observar en múltiples colores y ayudan a facilitar la vida. Han sido objeto de investigación durante décadas y su característica principal es que están en la parte inferior de la tabla periódica. A continuación, descubre qué son, sus características principales y propiedades destacadas.

¿Qué son los Lantánidos?

Los Lantánidos son elementos químicos de la tabla periódica que conforman el periodo 6. Se les conoce como tierras raras debido a que se pueden encontrar en forma de óxidos y forman parte de los elementos de transición interna. El nombre lo adquiere por uno de los elementos que lo conforman, el lantano, e incluye 15 compuestos con números atómicos que van desde el 57 hasta el 71.

Los integrantes de este grupo son los elementos: lantano (La), cerio (Ce), praseodimio (Pr), neodimio (Nd), prometio (Pm), samario (Sm), europio (Eu), gadolinio (Gd), terbio (Tb), disprosio (Dy), holmio (Ho), erbio (Er), tulio (Tm), iterbio (Yb), lutecio (Lu), escandio (Sc) y el itrio (Y). Todos tienen electrones en los orbitales f de la capa 4, y es precisamente esta particularidad, lo que los define como tierras raras.

Elementos pertenecientes al grupo de lantánidos

  1. Lantano (La)
  2. Cerio (Ce)
  3. Neodimio (Nd)
  4. Prometio (Pm)
  5. Praseodimio (Pr)
  6. Europio (Eu)
  7. Gadolinio (Gd)
  8. Samario (Sm)
  9. Disprosio (Dy)
  10. Erbio (Er)
  11. Holmio (Ho)
  12. Terbio (Tb)
  13. Iterbio (Yb)
  14. Lutecio (Lu)
  15. Tulio (Tm)

Características de las tierras raras

En primer lugar, es importante destacar que estos son elementos que tienen gran parecido entre sí, debido a los enlaces que forman y por tener un estado de oxidación +3. Además, abundan en la corteza terrestre, siendo la monacita un ejemplo de ello. Otros aspectos destacados son:

  • Se encuentran ubicados en la parte inferior de la tabla periódica de los elementos junto con los actínidos. Abarcan el periodo 6 del sistema periódico.
  • La mayoría comparte la estructura química del lantano, el cual es menos reactivo químicamente y pertenece al nivel energético f.
  • A medida que su número atómico aumenta, el radio disminuye. Aunque no son variaciones grandes, esta se va acumulando provocando que los elementos del grupo d presenten radio similares. Esto se conoce como contracción de los lantánidos.
  • Se le denomina tierras debido a que en la antigüedad se les llamaba así a los óxidos, por su carácter insoluble, apariencia amorfa y por no cambiar de estado físico con el calor.
  • El término “rara” se debe a la baja concentración en los materiales de donde se purificaban.
  • No son elementos con gran toxicidad, por lo que la ingestión accidental no genera consecuencias letales al organismo.

Por otra parte, es importante mencionar que no se encuentran en estado libre en la naturaleza, sino como elementos como la allanita, loparita, parisita, entre otros. Todos tienen un aspecto metálico y brillante.

Propiedades y usos de los lantánidos

Uno de los aspectos que más llama la atención son las características físicas y químicas de los lantánidos. Estos incluyen efectos luminiscentes y magnéticos que se derivan de tener electrones del orbital 4f. Por ello son usados en equipos tecnológicos. De su comportamiento se pueden destacar los siguientes aspectos:

  • Tienen un efecto magnético. Los lantánidos del cerio (Ce) al tulio (Tm) poseen un fuerte magnetismo debido a que cuentan con electrones no apareados en los orbitales 4f.  Por ello, cuando se combinan con otros metales, producen compuestos magnéticos, los cuales se emplean en disco duro, turbinas y motores.
  • La propiedad de la luminiscencia. Estos elementos forman compuestos con moléculas orgánicas las cuales tienen un efecto luminiscente las cuales se les conoce como complejos de coordinación. Se emplea para obtener imágenes de resonancia magnética en medicina y en diversos estudios del cuerpo humano.
  • Debido a su actividad electrónica, las tierras raras se aprovechan por sus propiedades nucleares. Un ejemplo de ello es el europio y el disprosio las cuales se utilizan en cilindros de control para reactores, así como los isótopos del itrio para tratamientos contra el cáncer.
  • En cuanto al uso y aprovechamiento de los lantánidos, estos representan un importante equilibrio en el campo ambiental, tecnológico, político y económico. Su extracción es costosa y las reservas son manejadas por ciertos países, lo que dificulta su libre utilización.

En resumen, los lantánidos son elementos químicos que se encuentran en la parte inferior de la tabla periódica y se conocen también como tierras raras. Son de gran importancia para la humanidad, pues su extracción permite la fabricación de equipos médicos, industriales y tecnológicos que facilitan la vida en gran manera.