Lantan (Polski)

Lantan (La), pierwiastek chemiczny, metal ziem rzadkich z grupy 3 układu okresowego, czyli prototyp lantanowca szeregu pierwiastków.

Britannica Quiz

118 Nazwy i symbole Quizu o układzie okresowym

Układ okresowy składa się ze 118 elementów. Jak dobrze znasz ich symbole? W tym quizie zobaczysz wszystkie 118 symboli chemicznych i będziesz musiał wybrać nazwę pierwiastka chemicznego, który każdy z nich reprezentuje.

Lantan to ciągliwy i ciągliwy srebrzystobiały metal, który jest wystarczająco miękki, aby można go było ciąć nożem. Jest drugim najbardziej reaktywnym metalem ziem rzadkich po europie. Lantan utlenia się w powietrzu w temperaturze pokojowej, tworząc La2O3. Wolno reaguje z wodą i szybko rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach, z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego (HF) z powodu tworzenia ochronnej warstwy fluorku (LaF3) na powierzchni metalu. Metal jest paramagnetyczny od 6 K (-267 ° C lub -449 ° F) do jego temperatury topnienia 1191 K (918 ° C lub 1684 ° F) z prawie niezależną od temperatury podatnością magnetyczną między 4 a 300 K ( -269 i 27 ° C lub -452 i 80 ° F). Lantan staje się nadprzewodnikiem przy ciśnieniu atmosferycznym poniżej 6,0 K (-267,2 ° C lub -448,9 ° F) w fazie sześciennej β centrowanej na powierzchni lub 5,1 K (-268,1 ° C lub -450,5 ° F) w podwójnym zamknięciu upakowana heksagonalna faza α.

Pierwiastek został odkryty jako tlenek (lantana) w 1839 roku przez Carla Gustafa Mosandera, który odróżnił go od tlenku ceru (ceru). Jego nazwa pochodzi od greckiego lantaniny, co oznacza „być ukrytym”, co wskazuje, że jest trudny do wyodrębnienia. Lantan występuje w minerałach ziem rzadkich, monacycie i bastnasycie. Występuje tak obficie, jak kobalt w górnej skorupie kontynentalnej Ziemi. p>

W naturze występują dwa izotopy: stabilny lantan-139 (99,9119%) i bardzo długowieczny radioaktywny lantan-138 (0,0888%). Łącznie scharakteryzowano 38 radioaktywnych izotopów lantanu (z wyłączeniem izomerów jądrowych), o masie od 117 do 155 i okresie półtrwania od 23,5 milisekund (lantan-117) do 1,02 × 1011 lat (lantan-138) Izotop lantanu-140 został wykryty jako produkt rozszczepienia w śniegu po wybuchach prób jądrowych.

Lantan jest skoncentrowany komercyjnie poprzez krystalizację azotanu lantanu amonu. Wymiana jonów i metody ekstrakcji rozpuszczalnikowej są stosowane w przypadku wysokiej czystości jest pożądany. Metal jest przygotowywany przez elektrolizę topionych bezwodnych halogenków lub przez metalotermiczną redukcję jego halogenków metalami alkalicznymi lub ziem alkalicznych (np. Redukcja fluoru wapniem).

Wysoko oczyszczony tlenek lantanu jest składnikiem produkcja szkieł o niskim stopniu dyspersji i wysokim współczynniku załamania do elementów soczewek. Lantan jest często używany jako stopy magazynujące wodór na bazie LaNi5 i akumulatory niklowo-wodorkowe w samochodach hybrydowych. Lantan jest dodawany do stopów żelaza (w celu usunięcia tlenu, siarki i innych zanieczyszczeń) oraz do stopów nieżelaznych, takich jak nadstopy, stopy magnezu i stopy aluminium. Związki lantanu są używane jako żywiciele luminoforów w oświetleniu fluorescencyjnym i detektorach promieniowania rentgenowskiego oraz w katalizatorach krakingu ropy naftowej, co jest jednym z jego głównych zastosowań. Metal misz (zazwyczaj 50% ceru, 25% lantanu, 18% neodymu, 5% prazeodymu i 2% innych metali ziem rzadkich) jest używany głównie do produkcji lżejszych krzemieni i dodatków stopowych. W połączeniu z żelazem i krzemem lantan tworzy sześcienne związki międzymetaliczne o ogólnym wzorze chemicznym La (Fe1 − xSix) 13, które wykazują gigantyczny efekt magnetokaloryczny. Gdy te związki są uwodornione do około 1,2–1,5 atomów wodoru na jednostkę wzoru, mają temperatury uporządkowania magnetycznego zbliżone do temperatury pokojowej, a zatem są przydatne jako magnetyczne materiały chłodnicze do zastosowań w temperaturze zbliżonej do temperatury pokojowej.

W związki, lantan wykazuje tylko jeden stopień utlenienia, +3. Promień jonowy jest największym z jonów metali ziem rzadkich R3 +, aw konsekwencji biały tlenek La2O3 jest najbardziej zasadowym tlenkiem pierwiastków ziem rzadkich.