Clorura de pământuri rare este o clasă de compuși cu structuri cristaline speciale și proprietăți microscopice, care este de mare importanță pentru înțelegerea proprietăților și aplicațiilor elementelor pământurilor rare.
În primul rând, să explorăm structura cristalină a clorurii de pământuri rare. Structura cristalină a clorurii de pământuri rare este de obicei compusă din ioni de pământuri rare și ioni de clorură. Ionii de pământuri rare se referă la elemente cu electroni 57-71 care sunt plasate pe două rânduri după lantanide și lantanide din tabelul periodic. Configurația electronică a ionilor de pământuri rare le conferă proprietăți chimice speciale și structură electronică. În clorura de pământuri rare, ionii de pământuri rare sunt de obicei sub formă de ioni pozitivi, cum ar fi Ce3+, Nd3+, Eu3+ etc.
Ionii de clorură sunt ionii negativi din clorura de pământuri rare, care stabilizează structura cristalină prin formarea de legături ionice cu ionii de pământuri rare. Ionii de clorură sunt foarte electronegativi și sunt capabili să atragă electroni în jurul ionilor de pământuri rare pentru a forma legături ionice. Formarea acestei legături ionice conferă clorurii de pământuri rare un punct de topire ridicat și stabilitate termică. În plus, prezența ionilor de clorură poate afecta, de asemenea, aranjamentul cristalin și structura cristalină a ionilor de pământuri rare.
În structura cristalină a clorurii de pământuri rare, ionii de pământuri rare au de obicei o geometrie de coordonare octaedrică sau hexaedrică. Această configurație de coordonare este formată din ionii de clorură care înconjoară ionii de pământuri rare. Diferiții ioni de pământuri rare au structuri electronice și proprietăți chimice diferite, astfel încât se coordonează diferit cu ionii de clorură. Această diferență în modelele de coordonare duce la o diversitate de structuri cristaline de clorură de pământ rare.
Pe lângă structura cristalină, sunt de mare interes și proprietățile microscopice ale clorurii de pământuri rare. Elementele pământurilor rare au o structură bogată la nivel de energie, ceea ce le face să prezinte proprietăți speciale în optică, magnetism și electricitate. De exemplu, datorită structurii nivelului de energie a elementelor pământurilor rare, clorura de pământuri rare poate prezenta proprietăți luminiscente unice. Acest lucru face ca clorura de pământuri rare să fie utilizată pe scară largă în materiale fluorescente, comunicații prin fibră optică și tehnologia de afișare.
În plus, clorura de pământuri rare are și proprietăți magnetice bune. Unii ioni din elementele pământurilor rare au electroni nepereche care îi fac să prezinte un comportament magnetic puternic. Prin urmare, clorura de pământuri rare are o valoare de aplicare importantă în materialele magnetice și dispozitivele de stocare magnetice.
Pe lângă proprietățile sale optice și magnetice, clorura de pământuri rare are proprietăți electrice excelente. Structura electronică și modul de coordonare ionică a elementelor de pământuri rare fac ca clorura de pământuri rare să aibă o conductivitate ionică ridicată și o conductivitate electronică. Aceste proprietăți fac din clorura de pământuri rare o aplicație promițătoare în celulele de combustie cu oxid solid, materialele electrolitice și dispozitivele electronice.