Lantanio (La), elemento chimico, un metallo delle terre rare del Gruppo 3 della tavola periodica, cioè il prototipo della serie di elementi lantanidi.
Il lantanio è un metallo bianco argenteo duttile e malleabile che è abbastanza morbido da essere tagliato con un coltello. È il secondo più reattivo dei metalli delle terre rare dopo leuropio. Il lantanio si ossida nellaria a temperatura ambiente per formare La2O3. Reagisce lentamente con lacqua e si dissolve rapidamente in acidi diluiti, ad eccezione dellacido fluoridrico (HF) a causa della formazione di uno strato protettivo di fluoruro (LaF3) sulla superficie del metallo. Il metallo è paramagnetico da 6 K (−267 ° C, o −449 ° F) al suo punto di fusione a 1.191 K (918 ° C, o 1.684 ° F) con una suscettibilità magnetica quasi indipendente dalla temperatura tra 4 e 300 K ( −269 e 27 ° C o −452 e 80 ° F). Il lantanio diventa superconduttore a pressione atmosferica inferiore a 6,0 K (−267,2 ° C, o −448,9 ° F) nella fase β cubica centrata sulla faccia o 5,1 K (−268,1 ° C, o −450,5 ° F) nella doppia chiusura- fase α esagonale compressa.
Lelemento fu scoperto come ossido (lanthana) nel 1839 da Carl Gustaf Mosander, che lo distinse dallossido di cerio (ceria). Il suo nome deriva dal greco lanthanein, che significa “essere nascosto”, a indicare che è difficile da isolare. Il lantanio si trova nei minerali delle terre rare monazite e bastnasite. È abbondante come il cobalto nella crosta continentale superiore della Terra.
In natura sono presenti due isotopi: lantanio-139 stabile (99,9119%) e lantanio radioattivo-138 a vita molto lunga (0,0888%). Sono stati caratterizzati un totale di 38 isotopi radioattivi del lantanio (esclusi gli isomeri nucleari), in massa da 117 a 155 e in emivita da 23,5 millisecondi (lantanio-117) a 1,02 × 1011 anni (lantanio-138) Lisotopo lantanio-140 è stato rilevato come prodotto di fissione nella neve dopo esplosioni di test nucleari.
Il lantanio è concentrato commercialmente mediante cristallizzazione del nitrato di lantanio di ammonio. Scambio ionico e metodi di estrazione con solvente vengono utilizzati quando è elevata purezza è desiderato. Il metallo viene preparato mediante elettrolisi di alogenuri anidri fusi o mediante riduzione metallotermica dei suoi alogenuri mediante metalli alcalini o alcalino-terrosi (ad esempio, riduzione del fluoruro con calcio).
Lossido di lantanio altamente purificato è un ingrediente di la produzione di occhiali a bassa dispersione e ad alta rifrazione per componenti di lenti. Il lantanio viene spesso utilizzato come leghe per limmagazzinamento dellidrogeno a base di LaNi5 e come batterie ricaricabili allidruro di nichel metallico nelle automobili ibride. Il lantanio viene aggiunto alle leghe ferrose (per eliminare ossigeno, zolfo e altre impurità) e alle leghe non ferrose come superleghe, leghe di magnesio e leghe di alluminio. I composti del lantanio sono usati come ospiti per i fosfori nellilluminazione fluorescente e nei rivelatori di raggi X e nei catalizzatori di cracking del petrolio, uno dei suoi usi principali. Il metallo misch (tipicamente il 50% di cerio, il 25% di lantanio, il 18% di neodimio, il 5% di praseodimio e il 2% di altre terre rare) viene utilizzato principalmente per le selci più leggere e le aggiunte di lega. Quando combinato con ferro e silicio, il lantanio forma composti intermetallici cubici con una formula chimica generale La (Fe1-xSix) 13 che mostra il gigantesco effetto magnetocalorico. Quando questi composti sono idrogenati a circa 1,2-1,5 atomi di idrogeno per unità di formula, hanno temperature di ordinamento magnetico vicine alla temperatura ambiente e, pertanto, sono utili come materiali di refrigerazione magnetica per applicazioni a temperatura ambiente.
In composti, il lantanio mostra un solo stato di ossidazione, +3. Il raggio ionico è il più grande degli ioni R3 + delle terre rare e, di conseguenza, lossido bianco La2O3 è lossido delle terre rare più alcalino.
918 ° C (1.684 ° F)
3.464 ° C (6.267 ° F)
6.146 ( 24 ° C o 75 ° F)
+3
5d16s2