它是镧系元素或镧系元素化学系列的开始元素,并且是众所周知的稀土族的一部分。另一方面,由于其磁性、催化、化学和光学性质,它被应用于冶金、化工、电子和医学等领域。了解镧是什么、它的特性是什么以及它的所有特性和用途。
什么是镧?
镧元素是一种挥发性较低、银色光泽、密度高、延展性和反应活性好的金属。它产生多种含有多种元素的化合物,通常在空气存在下被氧化,并溶于酸。此外,其金属形式和化合物表现出轻微的毒性。通常,它与铈相关,您可以在铝长石、独居石和氟碳铈矿等矿物中找到它。
镧符号
Lanthanum 符号的词源起源于希腊语lanthano ,意思是隐藏的存在或隐藏的地方。反过来,它来自表达“lanthanomai” ,意思是“被遗忘的事情” 。之所以选择它的名字,是因为当检测到该元素时,它被称为硅藻土的铈矿物覆盖。
镧的特性
其主要特性之一是原子质量为138.90 u,密度为6.146 kg/m3,对腐蚀敏感。它是镧系元素中最强的碱性或金属氧化物,具有延展性和延展性,其电子根据 6 个能级振荡。此外,在 38 种可用同位素中,只有两种天然存在于地壳中。其他还有:
- 化学反应性:与氮、硒、碳元素、硼、磷、硅、卤素等化学元素发生反应。
- 熔点:在镧系元素中熔点第二低。
- 感官特征:无臭、浓重、呈明亮的银白色调。
- 状态:一般环境条件下,为固体。
- 变化:在空气中迅速氧化,分解水放出氢气,与稀酸反应生成盐,在450°C以上燃烧生成La2O₃。
- 脆性:它很软,可以用小刀或剃刀切成碎片。
- 电阻:在室温下,其电阻率高达 615 nΩm。
- 硬度:莫氏硬度为矿物硬度 2.5。
- 晶体结构:20℃时为六方晶体结构,310℃时转变为面心立方,865℃时为体心立方。
- 磁序:是一种具有弱顺磁性的元素。
镧的化学和物理性质
- 原子序数:57
- 氧化态:+3
- 共价半径 (Å) :169 pm
- 密度:6146千克/立方米
- 电子排布:[Xe]5d 1 6s 2
- 沸点: 3457°C (3730 K)
- 原子质量(克/摩尔) :138.9055 u
- 汽化焓:414 kJ/mol
- 熔化焓:6.2 kJ/mol
- 氧化物:强碱
- 原子半径 (Å) :187 pm
- 比热:190 J/(K-kg)
- 熔点:920°C (1193K)
- 声速:293.15 K 时 2475 m/s
- 第一电离势(eV) :538.1 kJ/mol
- 电负性:1.1(鲍林标度)
- 每级电子数:2, 8, 18, 18, 9, 2
镧的产地
如果你仔细研究一下,发现镧的人是 1839-1843 年的化学家卡尔·古斯塔夫·莫桑德 (Carl Gustaf Mosander)。这位瑞典人设法从铈样品中分离出两种氧化物,其中一种是镧。然而,1839 年,阿克塞尔·埃德曼 (Axel Erdmann) 在挪威的一种矿物中发现了它。然而,这一发现归功于莫桑德,因为他必须提取第二种新元素。反过来,他从希腊语“lanthano”中选择了这个名字,因为它隐藏在分析的样本中。后来,在1923年,它首次被孤立。
镧有什么用途?
用途之一是其在电影工业中的投影和照明工作。此外,该元件的许多衍生物也被用来制造高质量的镜片。此外,一些化合物还用于摄像机。发现其他应用程序:
- 它与铈、镨、钕、钆和镱一起形成混合金属合金,用于打火机宝石和镍氢电池。
- 它用于海绵氢合金,在可逆吸收过程中可储存高达其体积 400 倍的气体。
- 氧化镧用于形成特殊的最佳玻璃,因为它具有耐碱性。
- 它是 X 射线设备增强屏的一个组件。
- 在冶金中,微量的这种元素被添加到钢中以提高其延展性、强度和延展性。
- 在医学上,碳酸镧用于治疗高磷血症和慢性肾衰竭。
综上所述,镧是镧系元素化学系列中的佼佼者,具有延展性、延展性和抗蚀性。此外,这种准金属与元素碳、硒、氮、卤素等元素反应非常好。它暴露在空气中会氧化,通常很软,可以用刀切割。