lanthanides - chimie.

lanthanides - chimie. 1 PRÉSENTATION lanthanides, série de 14 éléments chimiques métalliques, constitué des éléments de numéros atomiques allant de 57 à 70, c'est-à-dire, dans l'ordre des numéros atomiques croissants : le lanthane, le cérium, le praséodyme, le néodyme, le prométhium, le samarium, l'europium, le gadolinium, le terbium, le dysprosium, l'holmium, l'erbium, le thulium et l'ytterbium. Le lutécium (de numéro atomique 71), l'yttrium (de numéro atomique 39) et le scandium (de numéro atomique 21) sont parfois considérés comme des lanthanides, en raison de leurs propriétés physico-chimiques similaires. L'expression « terres rares « est en fait impropre, car elle désigne les oxydes dont sont extraits les lanthanides. 2 ÉTAT NATUREL Les lanthanides sont des éléments assez répandus : la croûte terrestre en contient globalement 0,016 p. 100, autant que le zinc. Le cérium est le lanthanide le plus abondant. On trouve les lanthanides dans les roches ignées, en particulier dans les pegmatites et les granites. Les oxydes de terres rares sont appelés terres rares. On les rencontre dans des minerais qui sont actuellement plus abondants que ceux d'autres métaux, comme les minerais des platinoïdes ( voir platine). La principale source de terres rares est le minerai monoazite. D'autres minerais plus rares contiennent de petites quantités de terres rares, comme la cérite, la gadolinite et la samarskite. 3 SÉPARATION Les lanthanides sont séparés des autres éléments d'un minerai par précipitation à l'aide d'un réactif adapté. On peut isoler le cérium des autres lanthanides en utilisant sa tétravalence ( voir valence), par oxydation sélective, par exemple. On parvient difficilement à séparer les lanthanides les uns des autres par des moyens chimiques ordinaires, en raison de la similitude de leurs propriétés chimiques. Ainsi, isoler un de ces éléments nécessite en général un très grand nombre de cristallisations fractionnées. La séparation des lanthanides les uns des autres s'effectue cependant par échange d'ions ou par extraction par solvant. D'un point de vue économique, cette technique de séparation pose toutefois des problèmes. 4 PROPRIÉTÉS ET UTILISATIONS La plupart des lanthanides sont trivalents (voir valence) et fortement paramagnétiques (voir magnétisme). Seuls certains lanthanides -- le cérium, le praséodyme et le terbium -- forment des composés tétravalents. Les lanthanides sont utilisés pour leurs propriétés particulières. Un alliage constitué de fer et de terres rares, appelé mischmétal, est pyrophorique : par frottement, il produit des étincelles. Il est utilisé dans les briquets, les lampes de sécurité des mineurs et les dispositifs d'allumage automatique de gaz. Le mischmétal est également utilisé dans la production d'alliages d'aluminium et de magnésium, et de certains types d'acier. Du fait de ses propriétés spectrales, l'europium est utilisé comme luminophore ; il est à l'origine de la couleur rouge des écrans de télévision en couleurs. Certains lanthanides sont utilisés dans la fabrication de barres de contrôle des réacteurs nucléaires. Enfin, les lanthanides sont l'objet de nombreuses recherches en physique, en particulier en ce qui concerne les lasers et les masers. Ainsi, certains scientifiques considèrent les lanthanides comme les « matériaux du XXIe siècle «. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.