È l’elemento che inizia la serie chimica dei lantanoidi o lantanidi e fa parte del noto gruppo delle terre rare. D’altra parte, viene utilizzato nella metallurgia, nell’ingegneria chimica, nell’elettronica e nella medicina per le sue proprietà magnetiche, catalitiche, chimiche e ottiche. Scopri cos’è il Lantanio, quali sono le sue caratteristiche e tutte le sue proprietà e utilizzi.
Cos’è il lantanio?
L’elemento Lantanio è un metallo con minore volatilità, lucentezza argentata, alta densità, buona malleabilità e reattività. Produce diversi composti chimici contenenti molti elementi, è generalmente ossidato in presenza di aria ed è solubile negli acidi. Inoltre, la sua forma metallica e i suoi composti mostrano una leggera tossicità. Tipicamente è associato al cerio e lo trovi in minerali come Alanite, Monazite e Bastnasite.
Simbolo del lantanio
L’ origine etimologica del simbolo Lanthanum deriva dalla parola greca lanthano , che significa essere nascosto o luogo nascosto . A sua volta deriva dall’espressione lantanomai che implica qualcosa di dimenticato . Il suo nome è stato scelto perché quando l’elemento è stato rilevato, era ricoperto dal minerale di cerio chiamato cerite.
Caratteristiche del lantanio
Tra le sue principali caratteristiche ha una massa atomica di 138,90 u, una densità di 6,146 kg/m³ e sensibilità alla corrosione. Presenta l’ossido basico o metallico più forte dei lantanidi, è duttile, malleabile e i suoi elettroni oscillano secondo 6 livelli energetici. Inoltre, dei 38 isotopi disponibili, solo due si trovano naturalmente nella crosta terrestre. Altri sono:
- Reattività chimica: reagisce con azoto, selenio, carbonio elementare, boro, fosforo, silicio, alogeni e altri elementi chimici.
- Fusione: ha il secondo punto di fusione più basso tra le serie dei lantanoidi.
- Caratteristiche organolettiche: È inodore, pesante e di colore bianco argenteo brillante.
- Condizione : in condizioni ambientali ordinarie, è solido.
- Cambiamenti : Si ossida rapidamente nell’aria, scompone l’acqua per rilasciare idrogeno, reagisce con acidi diluiti per formare sali e brucia a temperature superiori a 450°C per produrre La₂O₃.
- Fragilità : è così morbido che può essere tagliato a pezzi con un coltello o un rasoio.
- Resistenza elettrica : a temperatura ambiente ha un’elevata resistività di 615 nΩm.
- Durezza : La scala di Mohs lo colloca con una durezza minerale di 2,5.
- Struttura cristallina : A 20°C ha una struttura cristallina esagonale, a 310°C si trasforma in cubica a facce centrate, ma a 865°C è cubica a corpo centrato.
- Ordine magnetico : è un elemento con paramagnetismo debole.
Proprietà chimiche e fisiche del lantanio
- Numero atomico : 57
- Stati di ossidazione : +3
- Raggio covalente (Å) : 169 pm
- Densità : 6146 kg/m³
- Configurazione elettronica : [Xe]5d 1 6s 2
- Punto di ebollizione : 3457°C (3730 K)
- Massa atomica (g/mol) : 138,9055 u
- Entalpia di vaporizzazione : 414 kJ/mol
- Entalpia di fusione : 6,2 kJ/mol
- Ossido : base forte
- Raggio atomico (Å) : 187 pm
- Calore specifico : 190 J/(K-kg)
- Punto di fusione : 920°C (1193K)
- Velocità del suono : 2475 m/s a 293,15 K
- Potenziale di prima ionizzazione (eV) : 538,1 kJ/mol
- Elettronegatività : 1.1 (scala Pauling)
- Elettroni per livello : 2, 8, 18, 18, 9, 2
Origine del lantanio
Se si indaga, colui che scoprì il lantanio fu il chimico Carl Gustaf Mosander negli anni 1839-1843. Questo svedese riuscì a separare da un campione di cerio due ossidi, uno dei quali era il lantanio. Tuttavia, nel 1839, Axel Erdmann lo scoprì in un minerale proveniente dalla Norvegia. La scoperta fu però attribuita a Mosander, poiché dovette estrarre un secondo nuovo elemento. A sua volta scelse il nome dall’espressione greca lanthano perché era nascosto tra i campioni analizzati. Successivamente, nel 1923, venne isolata per la prima volta.
A cosa serve il lantanio?
Uno degli usi è il lavoro di proiezione e illuminazione nell’industria cinematografica. Inoltre, molti derivati dell’elemento vengono utilizzati per realizzare lenti di alta qualità. Inoltre, alcuni composti vengono utilizzati nelle videocamere. Scopri altre app:
- Insieme a cerio, praseodimio, neodimio, gadolinio e itterbio, forma la lega Mischmetall, utilizzata nelle pietre più leggere e nelle batterie al nichel-metallo idruro.
- Viene utilizzato nelle leghe di spugne di idrogeno che possono immagazzinare fino a 400 volte il loro volume di gas in processi di assorbimento reversibili.
- L’ossido di lantanio viene utilizzato per formare speciali vetri ottimali perché fornisce resistenza alle basi.
- È un componente degli schermi intensificatori degli apparecchi radiografici.
- Nella metallurgia, tracce di questo elemento vengono aggiunte all’acciaio per aumentarne la malleabilità, la resistenza e la duttilità.
- In medicina, il carbonato di lantanio viene utilizzato come trattamento per l’iperfosfatemia e l’insufficienza renale cronica.
In sintesi, il lantanio è il capostipite della serie chimica dei lantanidi, è malleabile, duttile e resistente. Inoltre, questo metalloide reagisce molto bene con il carbonio elementare, il selenio, l’azoto, gli alogeni, tra gli altri elementi. Si ossida se esposto all’aria e solitamente è così morbido che può essere tagliato con un coltello.