Chemische Eigenschaften der Lanthanoide
Die Lanthanoide liegen im elementaren Zustand als
silberglänzende, weiche Metalle vor.
Sie sind stark elektropositiv und somit sehr reaktionsfreudig,
so dass sie starke Reduktionsmittel sind, deren Stärke
mit der des Magnesiums zu vergleichen ist.
Die Reaktion der Metalle mit Wasser führt zur Bildung der
basischen Hydroxide Ln(OH)3 unter Freisetzung von
Wasserstoffgas:
2 Ln + 6 H2O > 2 Ln(OH)3 + 3
H2
Die Geschwindigkeit der Reaktion ist von der Temperatur des
Wassers abhängig, bei kaltem Wasser läuft die Reaktion
nur langsam ab, bei heißem Wasser hingegen deutlich
schneller.
Die dabei entstehenden Lanthanoidhydroxide sind schwerlöslich
und bilden in der Kälte einen schleimigen Niederschlag,
der sich bei Erwärmung zusammenballt.
Die Reaktion mit Laugen liefert ebenfalls die schwerlöslichen
Lanthanoidhydroxide:
Ln3+ + 3 OH- >
Ln(OH)3
Bei Zugabe von Säuren entsteht, neben den dreiwertigen
Lanthanoid-Ionen, wie bei allen unedlen Metallen Wasserstoff:
2 Ln + 6 H+ > 2 Ln3+ + 3 H2
Bei Kontakt mit Sauerstoff erfolgt schon bei Raumtemperatur eine
Oxidation der Metalloberfläche:
4 Ln + 3 O2 > 2
Ln2O3
Ausnahmen hierbei sind Cer, welches zu CeO2 oxidiert
wird, sowie Terbium ( Tb4O7) und Praseodym
( Pr6O11).
Grundsätzlich lässt sich beobachten, dass die
Lanthanoide in stabilen Verbindungen, insbesondere in
wässrigen Lösungen, hauptsächlich in der
Oxidationsstufe +III vorkommen.
Die Verbindungen der zweiwertigen Lanthanoide weisen teilweise
deutliche Ähnlichkeiten mit den analogen
Erdalkalimetallverbindungen auf.
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