Lantan (La), element chimic, un metal din pământuri rare din grupa 3 din tabelul periodic, care este prototipul seriei de elemente lantanide.
Lantanul este un metal alb argintiu ductil și maleabil, suficient de moale pentru a fi tăiat cu un cuțit. Este al doilea cel mai reactiv dintre metalele din pământuri rare după europiu. Lantanul se oxidează în aer la temperatura camerei pentru a forma La2O3. Reacționează încet cu apa și se dizolvă rapid în acizi diluați, cu excepția acidului fluorhidric (HF) din cauza formării unui strat de fluorură de protecție (LaF3) pe suprafața metalului. Metalul este paramagnetic de la 6 K (-267 ° C sau -449 ° F) până la punctul său de topire la 1.191 K (918 ° C sau 1.684 ° F) cu o sensibilitate magnetică aproape independentă de temperatură între 4 și 300 K ( −269 și 27 ° C, sau −452 și 80 ° F). Lantanul devine supraconductor la presiunea atmosferică sub 6,0 K (-267,2 ° C sau -448,9 ° F) în faza β cubică centrată pe față sau 5,1 K (-268,1 ° C sau -450,5 ° F) în închiderea dublă- faza α hexagonală ambalată.
Elementul a fost descoperit ca oxid (lanthana) în 1839 de Carl Gustaf Mosander, care l-a distins de oxidul de ceriu (ceria). Numele său este derivat din greaca lantanină, care înseamnă „a fi ascuns”, indicând faptul că este greu de izolat. Lantanul apare în mineralele din pământuri rare monazit și bastnasit. Este la fel de abundent ca și cobaltul în scoarța continentală superioară a Pământului.
Există doi izotopi în natură: lantan stabil 139 (99,9119%) și lantan radioactiv de lungă durată-138 (0,0888%). Au fost caracterizați un total de 38 de izotopi radioactivi ai lantanului (cu excepția izomerilor nucleari), variind ca masă de la 117 la 155 și în timpul de înjumătățire de la 23,5 milisecunde (lantan-117) până la 1,02 × 1011 ani (lantan-138). Izotopul lantan-140 a fost detectat ca produs de fisiune în zăpadă după explozii de testare nucleară.
Lantanul este concentrat comercial prin cristalizarea azotatului de lantan de amoniu. Schimb de ioni și se folosesc metode de extracție a solventului atunci când sunt de puritate ridicată este dorit. Metalul este preparat prin electroliza halogenurilor anhidre condensate sau prin reducerea metalotermică a halogenurilor sale de către metalele alcaline sau alcalino-pământoase (de exemplu, reducerea fluorului cu calciu).
Oxidul de lantan foarte purificat este un ingredient în fabricarea de ochelari cu dispersie redusă, cu refracție ridicată pentru componentele lentilelor. Lantanul este adesea folosit ca aliaje de stocare a hidrogenului pe bază de LaNi5 și baterii reîncărcabile cu hidrură de nichel-metal în automobilele hibride. Lantanul este adăugat la aliajele feroase (pentru a elimina oxigenul, sulful și alte impurități) și la aliajele neferoase, cum ar fi superaliajele, aliajele de magneziu și aliajele de aluminiu. Compușii de lantan sunt folosiți ca gazde pentru fosfor în iluminarea fluorescentă și în detectoarele de raze X și în catalizatorii de cracare a petrolului, una dintre utilizările sale majore. Misch metalul (de obicei 50% ceriu, 25% lantan, 18% neodim, 5% praseodim și 2% alte pământuri rare) este utilizat în principal pentru cremene mai ușoare și adaosuri de aliere. Când este combinat cu fier și siliciu, lantanul formează compuși cubici intermetalici cu o formulă chimică generală La (Fe1-xSix) 13 care prezintă efectul magnetocaloric uriaș. Atunci când acești compuși sunt hidrogenați la aproximativ 1,2-1,5 atomi de hidrogen pe unitate de formulă, aceștia au temperaturi de comandă magnetică apropiate de temperatura camerei și, prin urmare, sunt utili ca materiale magnetice de refrigerare pentru aplicații aproape de temperatura camerei.
compuși, lantanul prezintă o singură stare de oxidare, +3. Raza ionică este cel mai mare dintre ioni R3 + de pământuri rare și, în consecință, oxidul alb La2O3 este cel mai alcalin oxid de pământ rar.
918 ° C (1.684 ° F)
3.464 ° C (6.267 ° F)
6.146 ( 24 ° C sau 75 ° F)
+3
5d16s2