लैन्येनाइड्स क्या हैं? इनकी ऑक्सीकरण अवस्था के सम्बन्ध में वर्णन कीजिए।

Explanation

लैन्येनम के बाद आने वाले चौदह तत्वों की (`""_(58)Ce` से `""_(71)Cu` तक) श्रेणी के तत्वों को लैन्थेनाइड श्रेणी तथा इन तत्वों को लैन्येनाइड कहा जाता है। अत: आवर्त सारणी के f-ब्लॉक के तत्वों में लैन्थेनाइड श्रेणी के तत्वों को लैन्थेनाइड कहा जाता है।
इनमें इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्न प्रकार से हैं-
`""_(57)La"(लैन्थेनम)"= 1s^(2),2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(10)`
`4s^(2)4p^(6)4d^(10)4f^(0),5s^(2)5p^(6)5d^(1),6s^(2)`
`= [Xe]4f^(0),5d^(1),6s^(2)`
`""_(58)Ce"(सीरियम)"= [Xe]4f^(2),5d^(0),6s^(2)`
`""_(59)Pr"(प्रेसीओडायनियम)" = [Xe]4f^(3),5d^(0),6s^(2)`
`""_(60)Nd"(नीओडायनियम)"=[Xe]4f^(4),5d^(0),6s^(2)`
`""_(61)Pm"(प्रोमिथियम)"=[Xe]4f^(5),5d^(0),6s^(2)`
`""_(62)Sm"(समेरियम)"= [Xe]4f^(6),5d^(0),6s^(2)`
`""_(63)Eu"(यूरोपियम)"= [Xe]4f^(7),5d^(0),6s^(2)`
`""_(64)Gd"(गेडोलिनियम )= [Xe]4f^(7),5d^(1),6s^(2)`
`""_(65)Tb"(टर्बियम)"= [Xe]4f^(9),5d^(0),6s^(2)`
`""_(66)Dv"(डिस्प्रोसियम )"= [Xe]4f^(10),5d^(0),6s^(2)`
`""_(67)Ho"(हॉलनीयम )"=[Xe]4f^(11),5d^(0),6s^(2)`
`""_(68)Er"(इरबियम)"= [Xe]4f^(11),5d^(0),6s^(2)`
`""_(69)Tm"(थूलियम )"= [Xe]4f^(13),5d^(0),6s^(2)`
`""_(70)Yb"(यटर्बियम )"= [Xe]4f^(14),5d^(0),6s^(2)`
`""_(71)Lu"(ल्यूटीसियम )"= [Xe]4f^(14),5d^(1),6s^(2)`
`""_(58)Ce` से `""_(71)Lu` तक परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ साथ नाभिक आवेश में इकाई वृद्धि होती जाती है। इसके साथ-साथ एक इलेक्ट्रॉन बाहाकोश में प्रवेश न करके दो कोश पूर्व (n-2) कोश की (4f-3) कोश में प्रवेश करते हैं क्योंकि इस श्रेणी में नाभिकीय आवेश बढ़ने के साथ एक 4f इलेक्ट्रॉन का दूसरे 4f-इलेक्ट्रॉन पर परिरक्षण प्रभाव, d-उपकोश में उपस्थित एक इलेक्ट्रॉन का दूसरे पर प्रभाव की अपेक्षा बहुत ही कम होता है। अत: नाभिकीय आवेश, परिरक्षण प्रभाव द्वारा सन्तुलित नहीं हो पाता है, फलस्वरूप लैन्थेनाइड तत्वों में बायीं ओर से दायीं ओर चलने पर परमाण्विक आकार क्रमशः घटते हैं।
ऑक्सीकरण अवस्थाएँ–लैन्थेनाइड तत्व परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। सभी लैन्थेनाइड तत्वों की सामान्य पीकरण अवस्था +3 होती है। इसके अतिरिक्त, कुछ तत्व +2 व +4 ऑक्सीकरण अवस्था भी प्रदर्शित करते हैं जो दो तथा चार इलेक्ट्रॉन त्यागकर स्थायी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास `f^(, f^(7)` या `f^(14)` प्राप्त कर लेते हैं। सीरियम (+4), यूरोपियम (+2) एवं यटर्बियम (+2) की ऑक्सीकरण अवस्थाओं को छोड़कर, अन्य सभी +2 एवं +4 ऑक्सीकरण अवस्थाएँ जलीय विलयन में +3 ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तित हो जाती है। लैन्थेनाइड की विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दर्शायी गई हैं। कुछ ऐसे अपवाद भी हैं जिनमें +2 एवं +1 ऑक्सीकरण अवस्थाओं में `f^(, f^(7)` या `f^(14)` विन्यास नहीं हैं। Ce(+4) अवस्था में और `Sm^(2+) , Eu^(2+)` एवं `Yb^(2+)` जलीय विलयन में +2 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। जलीय विलयन में इनकी अपचायक क्षमता का घटता क्रम `Sm^(2+) gt gt Yb^(2+) gt gt Eu^(2+)` होता है।