化学理科量子力学・原子物理学

ランタノイドって何?アクチノイドとの違いは?元素の仲間たちを科学館職員が解説

よぉ、桜木建二だ。今回学ぶのは「ランタノイド」だ。

元素にはその特徴ごとにまとめたグループの呼び方がある。アルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲン、希ガスなどのことだな。ランタノイドも元素を仲間分けした時の呼び名の一種だ。元素番号57番から71番の15元素がこのランタノイドとなる。第3族に属し、周期表の下にまとめられているちょっと変わった仲間たちだ。

今回はそもそもランタノイドとは何か、ということとランタノイドと呼ばれる元素たちについて学ぶ。解説は元素周期表が好きな科学館職員のたかはしふみかだ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

たかはし ふみか

ライター/たかはし ふみか

高校、大学で化学漬けの日々を送っていた化学系出身の科学館職員。周期表が好きでインテリアに取り入れている。

そもそも「ランタノイド」とは?

そもそも「ランタノイド」とは?

image by Study-Z編集部

そもそもランタノイドが何かよくわからない人も多いでしょう。高校化学でよく登場する元素といえば元素番号1~20くらいまでと後は一部の金属元素、17族のハロゲン、18族の希ガスくらいでしょう。

ランタノイド(lantanoid)とは原子番号57番ランタンと、ランタンに特徴が似た元素のことを指します。第6周期の第3族に属し、元素番号57番から71番の15個の元素がランタノイドです。ちなみにランタノイドをコトバンクで調べると「原子番号57のランタンLaを代表として化学的性質のよく似た71番元素ルテチウムLuまでの15元素の総称」と書かれています。

またランタノイドとスカンジウムSc、イットリウムYは希土類元素(レアアース)にも分類されている元素です。希土類とは比較的希少な鉱物から得られた酸化物から分類された元素のことを指します。希土類の活用方法は発光材料や磁性体、触媒などです。

ランタノイドの特徴・電子配置

普通周期表を見ると隣り合う元素は別の族になりますね。しかし第6周期3族のランタノイドと第7周期3族のアクチノイドは周期表の下にまとめられている、ちょっと特別感がある元素です。

ランタノイドは第5周期の希ガスであるキセノンの電子は位置をベースに、内側にある電子殻に電子が入っていきます。ちょっと複雑な電子の配置についてはこちらの記事の「軌道」「電子が入るルール」を読んでみてくださいね。

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たかはし ふみか