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Periodizität von Eigenschaften - Atomradien

Lanthanidenkontraktion

Die Nebengruppenelemente sowie die Lanthaniden und Actiniden zeigen bezüglich der Abnahme der Atomradien innerhalb der Perioden schwächere Effekte. Durch den Einbau der d- beziehungsweise f-Elektronen wird die anziehende Wirkung des Kerns auf die äußeren Elektronen teilweise abgeschirmt. Trotzdem ist auch hier eine - wenn auch geringe - Abnahme zu beobachten. Eine in diesem Zusammenhang bemerkenswerte Erscheinung ist die Lanthanidenkontraktion:

Auf das Yttrium folgt im Periodensystem das Zirconium. Auf das dem Yttrium homologe Lanthan folgen aber erst die 14 Lanthaniden, bevor die 5d-Orbitale ab Hafnium weiter aufgefüllt werden. Durch die Kontraktion der Elektronenhüllen bei den Lanthaniden wird die Aufweitung innerhalb der Gruppe vom Zirconium zum Hafnium kompensiert, so dass die Atom- und Ionenradien dieser beiden Elemente sehr ähnlich sind, ihr chemisches Verhalten ähnelt sich dementsprechend stärker als dies innerhalb einer Gruppe ohnehin der Fall ist. Dies ist der Grund dafür, dass das Hafnium in Zirconiumvorkommen relativ spät entdeckt wurde. Die Auswirkung der Lanthanidenkontraktion setzt sich aber noch weiter fort. Sie ist die Ursache dafür, dass sich die Atom- und Ionenradien von 4. und 5. Periode ab dem Zirconium beziehungsweise Hafnium deutlich, von 5. und 6. Periode aber nur wenig unterscheiden. Dies findet seinen Niederschlag im chemischen Verhalten (Cr gegenüber Mo und W; Fe, Co, Ni gegenüber den Platinmetallen).

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