Chapter 8

8.1 परिचय

लैंथेनाइड तत्वों का रसायन-I अध्याय में हम लैंथेनाइड शृंखला के तत्वों का अध्ययन करते हैं, जो आवर्त सारणी के छठे आवर्त में स्थित होते हैं। ये तत्व परमाणु संख्या 57 (लैंथेनम) से 71 (लुटेशियम) तक के होते हैं। इन्हें दुर्लभ मृदा तत्व भी कहा जाता है। लैंथेनाइड तत्वों की खोज, उनके ऐतिहासिक महत्व, तथा उनके रासायनिक गुणों का वर्णन इस अध्याय में किया गया है। लैंथेनाइड तत्वों की विशेषता यह है कि इनकी बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में 4f कक्षाओं का क्रमिक रूप से भराव होता है। इन तत्वों के रासायनिक गुणों में अत्यधिक समानता पाई जाती है, जिससे इनका पृथक्करण कठिन होता है। लैंथेनाइड संकुचन, ऑक्सीकरण अवस्थाएँ, तथा इनके यौगिकों के रंग और चुम्बकीय गुण भी इस अध्याय में विस्तार से समझाए गए हैं।

• लैंथेनाइड तत्वों की परमाणु संख्या 57 से 71 तक होती है।
• ये तत्व 4f कक्षाओं के क्रमिक भराव से पहचाने जाते हैं।
• इन तत्वों को दुर्लभ मृदा तत्व भी कहते हैं।
• लैंथेनाइड तत्वों के रासायनिक गुण अत्यधिक समान होते हैं।
• लैंथेनाइड संकुचन एक महत्वपूर्ण अवधारणा है।
• इनका पृथक्करण कठिन होता है।
• 📌 लैंथेनाइड: 57 (La) से 71 (Lu) तक के तत्व
• 📌 दुर्लभ मृदा तत्व: वे तत्व जो पृथ्वी में कम मात्रा में पाए जाते हैं

8.2 लैंथेनाइड तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

लैंथेनाइड तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना में 4f कक्षाओं का क्रमिक रूप से भराव होता है। प्रत्येक नए तत्व में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन 4f कक्षा में प्रवेश करता है। इन तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Xe] 4f^n 5d^0-1 6s^2 होता है, जहाँ n = 1 से 14 तक होता है। लैंथेनम (La) के लिए n = 0, जबकि लुटेशियम (Lu) के लिए n = 14 होता है। 4f कक्षाओं की ऊर्जा 5d और 6s कक्षाओं के समीप होती है, जिससे कभी-कभी 5d कक्षा में भी इलेक्ट्रॉन प्रवेश कर जाता है। 4f कक्षाओं के इलेक्ट्रॉनों के कारण इन तत्वों के रासायनिक गुणों में अत्यधिक समानता पाई जाती है।

• 4f कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों का क्रमिक भराव होता है।
• सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Xe] 4f^n 5d^0-1 6s^2 है।
• लैंथेनम में 4f कक्षा रिक्त होती है, लुटेशियम में पूर्ण।
• 4f, 5d और 6s कक्षाओं की ऊर्जा में अंतर कम होता है।
• इलेक्ट्रॉनिक संरचना के कारण रासायनिक गुण समान होते हैं।
• 📌 इलेक्ट्रॉनिक संरचना: किसी तत्व के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था
• 📌 4f कक्षा: चौथी ऊर्जा स्तर की f कक्षा, जिसमें अधिकतम 14 इलेक्ट्रॉन होते हैं