ランタノイド
ランタノイド (英: lanthanoid) とは、原子番号57から71、すなわちランタンからルテチウムまでの15の元素の総称である。
「ランタン (lanthan)」+「-もどき (-oid)」という呼称からも分かるように、各々の性質がよく似ていることで知られる。
スカンジウム・イットリウムと共に希土類元素に分類される。周期表においてはアクチノイドとともに本体の表の下に脚注のような形で配置されるのが一般的である。
これは最外殻電子の主量子数が増加しより遠くの軌道となるためである。
しかし例えば第4族元素を見ると、第4周期のチタンから第5周期のジルコニウムでは原子半径もイオン半径も通常通り増加しているものの、ジルコニウムから第6周期のハフニウムへの変化では両半径ともやや減少という奇妙な振る舞いを見せる。これはハフニウムの直前にランタノイドが位置し、この部分で原子半径・イオン半径が大きく減少するランタノイド収縮による効果が、周期の増加(最外殻電子の主量子数の増加)による半径の増大の効果を相殺していることに由来する。
なお、類似の効果は遷移元素の存在によっても発生し、例えば第13族のアルミニウムからガリウム(直前に遷移元素が存在する)での半径の増加がやや抑制されている。
また、ランタノイドは互いに化学的性質が似ているために、ある化合物を形成しているランタノイドの元素を、別なランタノイドの元素に置換できる場合が多い。そして、陽子数の多いランタノイドの元素に置換できれば、その分だけランタノイド収縮でイオン半径が小さいので、その化合物にイオン半径が、一体どのように影響を与えているのかを、系統的に調査できる。