Lantânio (La), elemento químico, um metal de terras raras do Grupo 3 da tabela periódica, que é o protótipo da série de elementos dos lantanídeos.
O lantânio é um metal branco prateado dúctil e maleável, macio o suficiente para ser cortado com uma faca. É o segundo mais reativo dos metais de terras raras depois do európio. O lantânio se oxida no ar em temperatura ambiente para formar La2O3. Ele reage lentamente com a água e se dissolve rapidamente em ácidos diluídos, exceto o ácido fluorídrico (HF), devido à formação de uma camada protetora de fluoreto (LaF3) na superfície do metal. O metal é paramagnético de 6 K (−267 ° C, ou −449 ° F) ao seu ponto de fusão a 1.191 K (918 ° C, ou 1.684 ° F) com uma suscetibilidade magnética quase independente da temperatura entre 4 e 300 K ( −269 e 27 ° C ou −452 e 80 ° F). O lantânio torna-se supercondutor à pressão atmosférica abaixo de 6,0 K (−267,2 ° C, ou −448,9 ° F) na fase β cúbica centrada na face ou 5,1 K (−268,1 ° C, ou −450,5 ° F) no fechamento duplo fase α hexagonal compactada.
O elemento foi descoberto como o óxido (lantana) em 1839 por Carl Gustaf Mosander, que o distinguiu do óxido de cério (céria). Seu nome é derivado do grego lanthanein, que significa “ser oculto”, indicando que é difícil de isolar. O lantânio ocorre nos minerais de terras raras monazita e bastnasita. É tão abundante quanto o cobalto na crosta continental superior da Terra.
Dois isótopos ocorrem na natureza: lantânio-139 estável (99,9119 por cento) e lantânio-138 radioativo de vida muito longa (0,0888 por cento). Um total de 38 isótopos radioativos de lantânio (excluindo isômeros nucleares) foram caracterizados, variando em massa de 117 a 155 e em meia-vida de 23,5 milissegundos (lantânio-117) a 1,02 × 1011 anos (lantânio-138). O isótopo lantânio-140 foi detectado como um produto de fissão na neve após explosões de testes nucleares.
O lantânio é concentrado comercialmente por cristalização de nitrato de amônio e lantânio. Troca de íons e métodos de extração de solvente são usados quando alta pureza é desejado. O metal é preparado por eletrólise de haletos anidros fundidos ou por redução metalotérmica de seus haletos por metais alcalinos ou alcalino-terrosos (por exemplo, redução do fluoreto com cálcio).
O óxido de lantânio altamente purificado é um ingrediente em a fabricação de vidros de baixa dispersão e alta refração para componentes de lentes. O lantânio é frequentemente usado como ligas de armazenamento de hidrogênio à base de LaNi5 e baterias recarregáveis de níquel-hidreto metálico em automóveis híbridos. O lantânio é adicionado a ligas ferrosas (para eliminar oxigênio, enxofre e outras impurezas) e a ligas não ferrosas, como superligas, ligas de magnésio e ligas de alumínio. Compostos de lantânio são usados como hospedeiros de fósforos em iluminação fluorescente e detectores de raios-X e em catalisadores de craqueamento de petróleo, um de seus principais usos. Misch metal (tipicamente 50 por cento de cério, 25 por cento de lantânio, 18 por cento de neodímio, 5 por cento de praseodímio e 2 por cento de outras terras raras) é usado principalmente para pederneiras mais leves e adições de ligas. Quando combinado com ferro e silício, o lantânio forma compostos intermetálicos cúbicos com uma fórmula química geral La (Fe1 − xSix) 13 que exibem o efeito magnetocalórico gigante. Quando esses compostos são hidrogenados a cerca de 1,2-1,5 átomos de hidrogênio por unidade de fórmula, eles têm temperaturas de ordenação magnética próximas à temperatura ambiente e, portanto, são úteis como materiais de refrigeração magnética para aplicações próximas à temperatura ambiente.
Em compostos, o lantânio exibe apenas um estado de oxidação, +3. O raio iônico é o maior dos íons de terras raras R3 + e, como consequência, o óxido branco La2O3 é o óxido de terras raras mais alcalino.
918 ° C (1.684 ° F)
3.464 ° C (6.267 ° F)
6.146 ( 24 ° C ou 75 ° F)
+3
5d16s2