وهو العنصر الذي يبدأ السلسلة الكيميائية من اللانثانيدات أو اللانثانيدات وهو جزء من المجموعة الأرضية النادرة المعروفة. ومن ناحية أخرى، يتم استخدامه في علم المعادن والهندسة الكيميائية والإلكترونيات والطب بسبب خصائصه المغناطيسية والتحفيزية والكيميائية والبصرية. تعرف على ما هو اللانثانم وما هي خصائصه وجميع خصائصه واستخداماته.
ما هو اللانثانم؟
عنصر اللانثانم هو معدن ذو تطاير أقل، وبريق فضي، وكثافة عالية، وقابلية جيدة للطرق والتفاعل. وينتج عدة مركبات كيميائية تحتوي على العديد من العناصر، ويتأكسد عادة في وجود الهواء، وقابل للذوبان في الأحماض. بالإضافة إلى ذلك، فإن شكله المعدني ومركباته تظهر سمية طفيفة. عادةً ما يرتبط بالسيريوم، وتجده في المعادن مثل ألانيت، والمونازيت، والباستناسيت.
رمز اللانثانم
الأصل الاشتقاقي للرمز Lanthanum مستمد من الكلمة اليونانية lanthano ، والتي تعني الكائن المخفي أو المكان المخفي . وهو بدوره يأتي من التعبير lanthanomai الذي يعني شيئًا منسيًا . تم اختيار اسمه لأنه عندما تم اكتشاف العنصر كان مغطى بمعدن السيريوم المسمى السيريت.
خصائص اللانثانم
ومن بين خصائصه الرئيسية أن كتلته الذرية تبلغ 138.90 وحدة، وكثافته 6.146 كجم/م3، وحساسيته للتآكل. وهو يمثل أقوى أكسيد أساسي أو معدني من اللانثانيدات، وهو قابل للطرق والطرق وتتأرجح إلكتروناته وفقًا لـ 6 مستويات طاقة. بالإضافة إلى ذلك، من بين النظائر الـ 38 المتوفرة، يوجد اثنان فقط بشكل طبيعي في القشرة الأرضية. البعض الآخر:
- التفاعل الكيميائي: يتفاعل مع النيتروجين والسيلينيوم والكربون العنصري والبورون والفوسفور والسيليكون والهالوجينات والعناصر الكيميائية الأخرى.
- الانصهار: لديه ثاني أدنى نقطة انصهار بين سلسلة اللانثانويد.
- الخصائص الحسية: عديم الرائحة، ثقيل، وله لون أبيض فضي لامع.
- الحالة : في ظل الظروف البيئية العادية، فهو صلب.
- التغيرات : يتأكسد بسرعة في الهواء، ويكسر الماء ليحرر الهيدروجين، ويتفاعل مع الأحماض المخففة لتكوين الأملاح، ويحترق عند درجة حرارة أعلى من 450 درجة مئوية لينتج La₂O₃.
- الهشاشة : وهي ناعمة جدًا بحيث يمكن تقطيعها بالسكين أو ماكينة الحلاقة.
- المقاومة الكهربائية : عند درجة حرارة الغرفة، تتمتع بمقاومة عالية تبلغ 615 نانومتر.
- الصلابة : مقياس موس يضعها في صلابة معدنية تبلغ 2.5.
- التركيب البلوري : عند 20 درجة مئوية يكون له هيكل بلوري سداسي الشكل، يتحول إلى مكعب متمركز حول الوجه عند 310 درجة مئوية، أما عند 865 درجة مئوية فهو مكعب متمركز حول الجسم.
- الترتيب المغناطيسي : هو عنصر ذو مغناطيسية ضعيفة.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية لللانثانم
- العدد الذري : 57
- حالات الأكسدة : +3
- نصف القطر التساهمي (Å) : 169 م
- الكثافة : 6146 كجم/م3
- التكوين الإلكتروني : [Xe]5d 1 6s 2
- نقطة الغليان : 3457 درجة مئوية (3730 كلفن)
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 138.9055 ش
- المحتوى الحراري للتبخر : 414 كيلوجول/مول
- المحتوى الحراري للانصهار : 6.2 كيلوجول/مول
- الأكسيد : قاعدة قوية
- نصف القطر الذري (Å) : 187 م
- الحرارة النوعية : 190 جول/(ك-كجم)
- نقطة الانصهار : 920 درجة مئوية (1193 ك)
- سرعة الصوت : 2475 م/ث عند 293.15 ك
- جهد التأين الأول (eV) : 538.1 كيلوجول/مول
- السالبية الكهربية : 1.1 (مقياس بولينج)
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 18، 18، 9، 2
أصل اللانثانم
وإذا تحققت فإن الذي اكتشف اللانثانوم هو الكيميائي كارل غوستاف موساندر في الأعوام 1839-1843. تمكن هذا السويدي من فصل أكسيدين من عينة السيريوم، أحدهما اللانثانم. ومع ذلك، في عام 1839، اكتشفه أكسل إردمان في معدن من النرويج. ومع ذلك، يُنسب هذا الاكتشاف إلى موسىندر، إذ كان عليه أن يستخرج عنصرًا جديدًا ثانيًا. وبدوره اختار الاسم من التعبير اليوناني لانثانو لأنه كان مخفيا بين العينات التي تم تحليلها. وفي وقت لاحق، في عام 1923، تم عزلها لأول مرة.
ما هو اللانثانم المستخدم؟
أحد الاستخدامات هو أعمال العرض والإضاءة في صناعة السينما. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام العديد من مشتقات العنصر لصنع عدسات عالية الجودة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام بعض المركبات في كاميرات الفيديو. اكتشف تطبيقات أخرى:
- جنبًا إلى جنب مع السيريوم والبراسيوديميوم والنيوديميوم والجادولينيوم والإيتربيوم، فإنه يشكل سبيكة ميشميتال المستخدمة في الأحجار الأخف وزنًا وبطاريات هيدريد معدن النيكل.
- يتم استخدامه في السبائك الإسفنجية الهيدروجينية التي يمكنها تخزين ما يصل إلى 400 مرة من حجم الغاز في عمليات امتصاص عكسية.
- يستخدم أكسيد اللانثانم لتكوين زجاج مثالي خاص لأنه يوفر مقاومة للقواعد.
- وهو أحد مكونات شاشات المكثف لوحدات الأشعة السينية.
- في علم المعادن، تتم إضافة آثار هذا العنصر إلى الفولاذ لزيادة قابليته للطرق والقوة والليونة.
- في الطب، يتم استخدام كربونات اللانثانم كعلاج لفرط فوسفات الدم والفشل الكلوي المزمن.
باختصار، اللانثانم هو على رأس سلسلة اللانثانيدات الكيميائية، وهو مرن، ومرن، ومقاوم. بالإضافة إلى ذلك، يتفاعل هذا المعدن جيدًا مع عناصر الكربون والسيلينيوم والنيتروجين والهالوجينات، من بين عناصر أخرى. يتأكسد عند تعرضه للهواء وعادة ما يكون ناعمًا جدًا بحيث يمكن قطعه بسكين.