Lantano

Lantano (La), elemento químico, un metal de tierras raras del Grupo 3 de la tabla periódica, que es el prototipo de la serie de elementos lantánidos.

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118 Nombres y símbolos de la tabla periódica Quiz

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El lantano es un metal blanco plateado dúctil y maleable que es lo suficientemente suave como para cortarlo con un cuchillo. Es el segundo más reactivo de los metales de tierras raras después del europio. El lantano se oxida en el aire a temperatura ambiente para formar La2O3. Reacciona lentamente con el agua y se disuelve rápidamente en ácidos diluidos, excepto el ácido fluorhídrico (HF) debido a la formación de una capa protectora de fluoruro (LaF3) en la superficie del metal. El metal es paramagnético desde 6 K (-267 ° C, o -449 ° F) hasta su punto de fusión en 1,191 K (918 ° C o 1,684 ° F) con una susceptibilidad magnética casi independiente de la temperatura entre 4 y 300 K ( −269 y 27 ° C, o −452 y 80 ° F). El lantano se vuelve superconductor a una presión atmosférica por debajo de 6,0 K (−267,2 ° C o −448,9 ° F) en la fase β cúbica centrada en la cara o 5,1 K (−268,1 ° C o −450,5 ° F) en el cierre doble. fase α empaquetada hexagonal.

El elemento fue descubierto como el óxido (lantana) en 1839 por Carl Gustaf Mosander, quien lo distinguió del óxido de cerio (ceria). Su nombre se deriva del griego lanthanein, que significa «estar oculto», lo que indica que es difícil de aislar. El lantano se encuentra en los minerales de tierras raras monacita y bastnasita. Es tan abundante como el cobalto en la corteza continental superior de la Tierra.

En la naturaleza se encuentran dos isótopos: el lantano-139 estable (99,9119 por ciento) y el lantano-138 radiactivo de vida muy larga (0,0888 por ciento). Se han caracterizado un total de 38 isótopos radiactivos de lantano (excluidos los isómeros nucleares), con una masa de 117 a 155 y una vida media de 23,5 milisegundos (lantano-117) a 1,02 × 1011 años (lantano-138). El isótopo lantano-140 se ha detectado como un producto de fisión en la nieve después de explosiones de pruebas nucleares.

El lantano se concentra comercialmente por cristalización de nitrato de amonio lantano. Intercambio iónico y Los métodos de extracción por solvente se utilizan cuando la pureza es deseado. El metal se prepara por electrólisis de haluros anhidros fundidos o por reducción metalotérmica de sus haluros por metales alcalinos o alcalinotérreos (por ejemplo, reducción del fluoruro con calcio).

El óxido de lantano altamente purificado es un ingrediente en la fabricación de vidrios de baja dispersión y alta refracción para componentes de lentes. El lantano se utiliza a menudo como aleaciones de almacenamiento de hidrógeno a base de LaNi5 y baterías recargables de hidruro metálico de níquel en automóviles híbridos. El lantano se agrega a las aleaciones ferrosas (para eliminar oxígeno, azufre y otras impurezas) y a las aleaciones no ferrosas como las superaleaciones, las aleaciones de magnesio y las aleaciones de aluminio. Los compuestos de lantano se utilizan como huéspedes de fósforos en iluminación fluorescente y detectores de rayos X y en catalizadores de craqueo de petróleo, uno de sus principales usos. El metal misch (típicamente 50 por ciento de cerio, 25 por ciento de lantano, 18 por ciento de neodimio, 5 por ciento de praseodimio y 2 por ciento de otras tierras raras) se usa principalmente para pedernales más ligeros y adiciones de aleación. Cuando se combina con hierro y silicio, el lantano forma compuestos intermetálicos cúbicos con una fórmula química general La (Fe1 − xSix) 13 que exhiben el efecto magnetocalórico gigante. Cuando esos compuestos se hidrogenan a aproximadamente 1,2-1,5 átomos de hidrógeno por unidad de fórmula, tienen temperaturas de ordenamiento magnético cercanas a la temperatura ambiente y, por lo tanto, son útiles como materiales de refrigeración magnéticos para aplicaciones cercanas a la temperatura ambiente.

En compuestos, el lantano presenta un solo estado de oxidación, +3. El radio iónico es el más grande de los iones R3 + de tierras raras y, como consecuencia, el óxido blanco La2O3 es el óxido de tierras raras más alcalino.