Lanthan (Čeština)

Lanthan (La), chemický prvek, kov vzácných zemin skupiny 3 periodické tabulky, který je prototypem lanthanidové řady prvků.

Britannica Kvíz

118 Názvy a symboly periodické tabulky Kvíz

Periodická tabulka se skládá ze 118 prvků. Jak dobře znáte jejich symboly? V tomto kvízu se zobrazí všech 118 chemických symbolů a budete muset zvolit název chemického prvku, který každý z nich představuje.

Lanthan je tvárný a tvárný stříbřitě bílý kov, který je dostatečně měkký, aby ho bylo možné řezat nožem. Je to druhá nejreaktivnější z kovů vzácných zemin po europiu. Lanthan oxiduje na vzduchu při pokojové teplotě za vzniku La2O3. Pomalu reaguje s vodou a rychle se rozpouští ve zředěných kyselinách, s výjimkou kyseliny fluorovodíkové (HF), protože na povrchu kovu vytváří ochrannou vrstvu fluoridu (LaF3). Kov je paramagnetický od 6 K (-267 ° C nebo -449 ° F) do bodu tání při 1191 K (918 ° C nebo 1684 ° F) s magnetickou susceptibilitou téměř nezávislou na teplotě mezi 4 a 300 K ( -269 a 27 ° C nebo -452 a 80 ° F). Lanthan se stává supravodivým při atmosférickém tlaku pod 6,0 K (-267,2 ° C nebo -448,9 ° F) v kubické β-fázi se středem tváře nebo 5,1 K (-268,1 ° C nebo -450,5 ° F) v dvojitém uzavření zabalená hexagonální α-fáze.

Prvek objevil jako oxid (lanthanu) v roce 1839 Carl Gustaf Mosander, který jej odlišil od oxidu ceru (ceria). Jeho název je odvozen z řeckého lanthaneinu, což znamená „skrýt se“, což naznačuje, že je obtížné jej izolovat. Lanthan se vyskytuje v minerálech vzácných zemin, monazitu a bastnasitu. Je stejně hojný jako kobalt v horní kontinentální kůře Země.

V přírodě se vyskytují dva izotopy: stabilní lanthan-139 (99,9119 procent) a velmi dlouhý radioaktivní lanthan-138 (0,0888 procent). Bylo charakterizováno celkem 38 radioaktivních izotopů lanthanu (kromě jaderných izomerů), v rozmezí hmotnosti od 117 do 155 a poločasu rozpadu od 23,5 milisekund (lanthan-117) do 1,02 × 1011 let (lanthan-138). Izotop lanthan-140 byl detekován jako štěpný produkt ve sněhu po výbuchech jaderných zkoušek.

Lanthan je komerčně koncentrován krystalizací dusičnanu amonného lanthanu. Výměna iontů a při vysoké čistotě se používají metody extrakce rozpouštědlem je žádoucí. Kov se připravuje elektrolýzou kondenzovaných bezvodých halogenidů nebo metalotermickou redukcí jeho halogenidů alkalickými kovy nebo kovy alkalických zemin (např. Redukcí fluoridu vápníkem).

Vysoce vyčištěný oxid lanthanitý je složkou výroba brýlí s nízkým rozptylem a vysokým lomem pro součásti čoček. Lanthan se v hybridních automobilech často používá jako slitiny pro skladování vodíku na bázi LaNi5 a nikl-metal hydridové dobíjecí baterie. Lanthan se přidává do slitin železa (k úklidu kyslíku, síry a dalších nečistot) a do slitin neželezných kovů, jako jsou superslitiny, slitiny hořčíku a slitiny hliníku. Sloučeniny lanthanu se používají jako hostitelé fosforů ve fluorescenčním osvětlení a rentgenových detektorech a v katalyzátorech krakování ropy, což je jedno z jeho hlavních použití. Misch metal (obvykle 50 procent ceru, 25 procent lanthanu, 18 procent neodymu, 5 procent praseodymu a 2 procenta jiných vzácných zemin) se používá především pro lehčí kamínky a legovací přísady. V kombinaci se železem a křemíkem tvoří lanthan kubické intermetalické sloučeniny s obecným chemickým vzorcem La (Fe1 – xSix) 13, které vykazují obrovský magnetokalorický účinek. Když jsou tyto sloučeniny hydrogenovány na přibližně 1,2–1,5 atomů vodíku na jednotku vzorce, mají teploty magnetického uspořádání blízké teplotě místnosti, a proto jsou užitečné jako magnetické chladicí materiály pro aplikace teploty blízké teplotě místnosti.

V sloučeniny, lanthan vykazuje pouze jeden oxidační stav, +3. Iontový poloměr je největší z iontů R3 + vzácných zemin a v důsledku toho je bílý oxid La2O3 nejalkaličtějším oxidem vzácných zemin.