Lantanídeos - Histórico, propriedades e obtenção

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LANTANÍDEOS 
 
 Os Lantanídeos, também chamados de lantanóides e terras raras, são os 
elementos do sexto período da família IIIB. Estão posicionadas sempre do lado 
de fora do corpo principal da Tabela porque possuem um grande número de 
elementos (Figura 1) 
Os elementos químicos pertencentes a série dos lantanídeos são: 
Lantânio (La), Cério (Ce), Praseodímio (Pr), Neodímio (Nd), Promécio (Pm), 
Samário (Sm), Európio (Eu), Gadolínio (Gd), Térbio (Te), Disprósio (Dy), Hólmio 
(Ho), Érbio (Er), Túlio (Tm), Itérbio (Yb) e o Lutécio (Lu). 
 
 
HISTÓRICO 
As primeiras terras raras foram descobertas graças às pesquisas feitas 
em 1794 por Johan Gadolin, quando investigava o minério iterbita, encontrado 
em Ytterby, na Suécia, em 1788. Mais tarde, ao pesquisar a cerita, Jöns Jacob 
Berzelius supôs ter descoberto um elemento, que seria a terra de cerita. Entre 
1839 e 1843, Carl Gustav, colaborador e discípulo de Berzelius, conseguiu 
desagregar a terra ítria e deu origem aos óxidos de térbio, de érbio e do próprio 
ítrio. 
Figura 1 - Representação dos lantanídeos na tabela periódica 
Em 1789, o francês Paul-Émile separou, por precipitação, o samário do 
didímio. Em 1880, o sueco Per Teodor Cleve conseguiu desdobrar o óxido de 
érbio nos óxidos de túlio, de hólmio e de érbio propriamente dito. Cinco anos 
depois, o austríaco Karl Auer, separou também do didímio, os óxidos de 
praseodímio e de neodímio, com base em métodos de diferenças de 
solubilidade e basicidade. 
 
PROPRIEDADES GERAIS 
Os Lantanídeos são quimicamente muito parecidos. O estado de 
oxidação dos lantanídeos mais importante é de 3+, porém existem estados de 
oxidação 2+ e 4+. O raio atômico vai diminuindo conforme vai aumentando 
o número atômico, porém não são grandes variações. 
São metais brancos e macios e que têm densidades comparáveis às 
dos metais 3d (6 a 10 g cm-3). Sob a forma metálica, eles são condutores de 
calor e eletricidade relativamente fracos, com condutividades térmicas e 
elétricas entre 25 e 50 vezes menores do que as do cobre, 
respectivamente. Estes metais reagem com vapor d’água e ácidos diluídos, 
mas são de certa forma passivados por uma cobertura de óxido. 
Os seus elétrons f não penetram até a parte mais externa do átomo 
e não participam da formação das ligações, ao contrário dos elementos do 
bloco d, os metais de transição, nos quais os orbitais d da penúltima 
camada têm importante papel no comportamento químico e na formação das 
ligações. Por isso os lantanídeos formam poucos compostos de coordenação. 
O primeiro elemento da série (La) pertence ao bloco D da tabela 
periódica, já os demais pertencem ao bloco F. 
 
OBTENÇÃO 
 
Exceto para o promécio, os lantanídeos são razoavelmente comuns na 
crosta terrestre. A fonte mineral principal para os primeiros lantanídeos é 
a monazita (Ln, Th)PO4. Um outro mineral fosfato, o xenotímio, é principal 
fonte dos lantanídeos mais pesados. 
 
 
 
 
 
 
 
O Promécio (Pm) é um elemento que não é encontrado na natureza, 
somente é obtido por bombardeamento do Neodímio com nêutrons, ou entre 
os produtos de fissão do urânio. 
 
APLICAÇÕES 
A industrialização das terras raras teve início com a fabricação de 
camisas de lampiões. Com o passar do tempo suas propriedades foram 
tornando-se mais conhecidas e seus compostos passaram a ser mais 
utilizados, tais como na produção de “mischmetal” para pedras de isqueiro, 
baterias recarregáveis e aplicações metalúrgicas. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 - Mineral monazita
 
Figura 3 - Mischmetal
 
Com o desenvolvimento tecnológico, as terras raras passaram a ganhar 
novos usos e, hoje em dia, o universo de suas aplicações é muito abrangente. 
O Lantânio (La) é muito utilizado na produção de produtos óticos como 
lentes e também no craqueamento do petróleo. 
O Cério (Ce) é utilizado na produção de ferro e aço, o praseodímio (Pr) é 
um metal que forma soluções esverdeadas e é empregado em vidros de 
máscaras de solda. O Neodímio (Nd) e o Hólmio (Ho) são empregados na 
confecção de lentes e produtos óticos. Já o Promécio (Pm) é um elemento 
utilizado como fonte de raios-x em eletroportáteis. O Samário (Sm) é um 
reagente utilizado em sínteses orgânicas na forma de iodeto. 
O mais reativo dos lantanídeos é o Európio (Eu) e é empregado na 
fabricação de tintas fluorescentes. O Gadolínio (Gd) é razoavelmente estável ao 
ar e é usado em exames de ressonância magnética, o Térbio (Tb) é um metal 
tão macio que pode ser cortado com uma faca, sendo utilizado também em 
lâmpadas fluorescentes. O Diprósio (Dy) também é útil na confecção de 
lâmpadas mas pode ser utilizado em reatores nucleares. O Túlio (Tm) é 
empregado para dopar vidros devido a sua cor verde. Por fim o Itérbio (Yb) e 
o Érbio (Er) são matéria-prima na confecção de lasers e o Lutécio (Lu) é um 
rádiofármaco. 
Uma mistura Eu e Ce é utilizada na fabricação de óculos escuros. 
Em vidros de alta qualidade óptica, adiciona-se óxido de lantânio de alta 
pureza. Vidros deste tipo são usados na fabricação de lentes de precisão. 
Devido ao seu elevado índice de refração, as lentes feitas com este material 
possuem espessura menor que lentes equivalentes feitas com vidro óptico 
comum. Os vidros contendo neodímio e praseodímio, de alta pureza, têm 
aplicação como filtros especiais para calibração de instrumentos ópticos, pois 
esses íons possuem bandas de absorção estreitas. 
A mistura de óxido de neodímio e praseodímio é usada na fabricação 
de óculos de proteção para uso em trabalhos de fusão e soldagem, devido à 
capacidade destes elementos absorverem a luz amarela do sódio. Óxido de 
neodímio é incorporado em vidro para telas de TV, com a finalidade de usar 
sua propriedade de absorver luz perto de 580 nm, no pico de sensibilidade do 
olho humano, para bloquear a luz amarela incômoda do ambiente, que incide 
de frente no tubo da TV refletindo de volta. 
 
 
 
 
 
DIAS, D. L. Séries dos lantanídeos e actinídeos. Disponível em 
<http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/series-dos-lantanideos- 
actinideos.htm> Acesso em 18/03/2017 
 
ISOLANI, Paulo Celso; MARTINS, Tereza S. Terras raras: aplicações 
industriais e biológicas. Quím. Nova vol.28 no.1 São Paulo Jan./Feb. 2005 
 
PEDROLO, C. Lantanídeos. Disponível em 
<http://www.infoescola.com/elementos-quimicos/lantanideos/> Acesso em: 
13/03/2017