рію до гадолінію, в другу - ітрій і лантаноїди від тербия до лютецію. Відмінність між елементами двох цих груп - напрямок спінів у електронів, заповнюють головну для лантаноїдів четверту оболонку.
Спини - власні моменти кількості руху електронів - у перших мають один і той же знак; у других ж половина електронів має спини одного знака, а половина - іншого.
Але досить про аномаліях, пояснюваних тільки за допомогою квантової механіки, - повернемося до закономірностям.
Коли мова йде про лантаноидах, закономірності теж часом здаються алогічними. Приклад тому - лантаноидному стиск.
лантаноидному стисненням називають відкрите норвезьким геохіміком Гольдшмідтом закономірне зменшення розмірів тривалентного іона рідкісноземельних елементів - від лантану до лютецію. Здавалося б, все повинно бути навпаки: в ядрі атома церію на один протон більше, ніж у ядрі атома лантану; ядро ​​празеодіма більше, ніж ядро ​​церію, і так далі. Відповідно зростає і число електронів, що обертаються навколо ядра. І якщо уявити атом таким, як його зазвичай малюють на схемах, - у вигляді маленького диска, оточеного витягнутими орбітами невидимих ​​електронів, орбітами різних розмірів, то, очевидно, прибуток електронів мала б збільшити розміри атома в цілому. Або, якщо відкинути зовнішні електрони, число яких може бути неоднаковим, така ж закономірність повинна спостерігатися в розмірах тривалентних іонів лантану і його команди.
Істинне стан речей ілюструє діаграма лантаноидному стиснення. Радіус тривалентного іона лантану дорівнює 1,22 Зє, а такого ж іона лютецію - всього 0,99 Зє. Все не за логікою, а якраз навпаки. Проте до фізичного сенсу явища лантаноидному стиснення докопатися неважко і без квантової механіки, достатньо лише згадати основні закони електромагнетизму.
Заряд ядра і число електронів навколо нього ростуть паралельно. Сила тяжіння між різнойменними зарядами теж зростає; більш важке ядро ​​сильніше притягує електрони, вкорочує їх орбіти. А оскільки в атомах лантаноїдів найбільш насичені електронами глибинні орбіти, електричне притягання робить ще більш сильну дію.
Близькість іонних радіусів і спільність хімічних властивостей - ось головні причини спільного присутності лантаноїдів в мінералах.
Про мінералах рідкісних земель
Про головне з них - Монацит - розказано вище. Другий за важливістю рідкісноземельний мінерал - бастнезит - багато в чому схожий на нього. Бастнезит теж важкий, теж блискучий, теж не постійний за забарвленням (найчастіше світло-жовтий). Але хімічно з монацитом його ріднить тільки великий вміст лантану і лантаноїдів. Якщо монацит - фосфат, то бастнезит - фторокарбонат рідкісних земель, його склад зазвичай записують так: (La, Ce) FCO 3 . Але, як часто буває, формула мінералу повному обсязі відбиває його складу. В даному випадку вона вказує лише на головні компоненти: у бастнезит 36,9 ... 40,5% окису церію і майж...
