Het is het element dat de chemische reeks van lanthanoïden of lanthaniden begint en maakt deel uit van de bekende zeldzame aardmetalengroep. Aan de andere kant wordt het gebruikt in de metallurgie, chemische technologie, elektronica en geneeskunde vanwege zijn magnetische, katalytische, chemische en optische eigenschappen. Ontdek wat Lanthaan is, wat de kenmerken ervan zijn en al zijn eigenschappen en toepassingen.
Wat is lanthaan?
Het element Lanthaan is een metaal met een lagere vluchtigheid, zilverachtige glans, hoge dichtheid, goede kneedbaarheid en reactiviteit. Het produceert verschillende chemische verbindingen die veel elementen bevatten, wordt over het algemeen geoxideerd in aanwezigheid van lucht en is oplosbaar in zuren. Bovendien vertonen de metallische vorm en verbindingen ervan een lichte toxiciteit. Meestal wordt het geassocieerd met cerium en je vindt het in mineralen zoals Alaniet, Monaziet en Bastnasiet.
Lanthaan-symbool
De etymologische oorsprong van het symbool Lanthanum is afgeleid van het Griekse woord lanthano , wat verborgen wezen of verborgen plaats betekent. Het komt op zijn beurt van de uitdrukking lanthanomai , wat iets vergeten impliceert. De naam werd gekozen omdat het element, toen het werd gedetecteerd, bedekt was met het ceriummineraal genaamd ceriet.
Kenmerken van lanthaan
Tot de belangrijkste kenmerken behoren een atoommassa van 138,90 u, een dichtheid van 6,146 kg/m³ en een gevoeligheid voor corrosie. Het bevat het sterkste basische of metaaloxide van de lanthaniden, het is taai en kneedbaar en de elektronen oscilleren volgens 6 energieniveaus. Bovendien worden van de 38 beschikbare isotopen er slechts twee van nature in de aardkorst aangetroffen. Andere zijn:
- Chemische reactiviteit: Reageert met stikstof, selenium, elementaire koolstof, boor, fosfor, silicium, halogenen en andere chemische elementen.
- Smelten: Het heeft het op een na laagste smeltpunt van de lanthanoïdereeks.
- Organoleptische kenmerken: Het is geurloos, zwaar en heeft een heldere zilverwitte tint.
- Conditie : Onder normale omgevingsomstandigheden is het vast.
- Veranderingen : Oxideert snel in de lucht, breekt water af om waterstof vrij te maken, reageert met verdunde zuren om zouten te vormen en verbrandt boven 450°C om La₂O₃ te produceren.
- Breekbaarheid : Het is zo zacht dat het met een mes of scheermes in stukken kan worden gesneden.
- Elektrische weerstand : Bij kamertemperatuur heeft het een hoge weerstand van 615 nΩm.
- Hardheid : De schaal van Mohs plaatst het op een minerale hardheid van 2,5.
- Kristalstructuur : Bij 20°C heeft het een zeshoekige kristalstructuur; bij 310°C verandert het in een kubusvormig oppervlak, maar bij 865°C is het een kubusvormig oppervlak in het midden.
- Magnetische orde : Het is een element met zwak paramagnetisme.
Chemische en fysische eigenschappen van lanthaan
- Atoomnummer : 57
- Oxidatietoestanden : +3
- Covalente straal (Å) : 169 pm
- Dichtheid : 6146 kg/m³
- Elektronische configuratie : [Xe]5d 1 6s 2
- Kookpunt : 3457°C (3730 K)
- Atoommassa (g/mol) : 138,9055 u
- Verdampingsenthalpie : 414 kJ/mol
- Smeltenthalpie : 6,2 kJ/mol
- Oxide : Sterke basis
- Atoomstraal (Å) : 187 pm
- Soortelijke warmte : 190 J/(K-kg)
- Smeltpunt : 920°C (1193K)
- Geluidssnelheid : 2475 m/s bij 293,15 K
- Eerste ionisatiepotentieel (eV) : 538,1 kJ/mol
- Elektronegativiteit : 1,1 (Pauling-schaal)
- Elektronen per niveau : 2, 8, 18, 18, 9, 2
Herkomst van lanthaan
Als je het onderzoekt, was degene die lanthaan ontdekte de chemicus Carl Gustaf Mosander in de jaren 1839-1843. Deze Zweed slaagde erin uit een monster cerium twee oxiden te scheiden, waaronder lanthaan. In 1839 ontdekte Axel Erdmann het echter in een mineraal uit Noorwegen. De ontdekking werd echter toegeschreven aan Mosander, omdat hij een tweede nieuw element moest extraheren. Op zijn beurt koos hij de naam van de Griekse uitdrukking lanthano omdat deze verborgen zat tussen de geanalyseerde monsters. Later, in 1923, werd het voor het eerst geïsoleerd.
Waar wordt lanthaan voor gebruikt?
Eén van de toepassingen is het projectie- en lichtwerk in de filmindustrie. Bovendien worden veel afgeleiden van het element gebruikt om lenzen van hoge kwaliteit te maken. Bovendien worden sommige verbindingen gebruikt in videocamera’s. Ontdek andere apps:
- Samen met cerium, praseodymium, neodymium, gadolinium en ytterbium vormt het de Mischmetall-legering, die wordt gebruikt in lichtere stenen en nikkelmetaalhydridebatterijen.
- Het wordt gebruikt in waterstofsponslegeringen die tot 400 keer hun gasvolume kunnen opslaan in omkeerbare absorptieprocessen.
- Lanthaanoxide wordt gebruikt om speciaal optimaal glas te vormen, omdat het weerstand biedt tegen basen.
- Het is een onderdeel van de versterkerschermen van röntgenapparatuur.
- In de metallurgie worden sporen van dit element aan staal toegevoegd om de kneedbaarheid, sterkte en ductiliteit ervan te vergroten.
- In de geneeskunde wordt lanthaancarbonaat gebruikt als behandeling voor hyperfosfatemie en chronisch nierfalen.
Samenvattend staat Lanthaan aan het hoofd van de chemische serie lanthaniden; het is kneedbaar, taai en resistent. Bovendien reageert dit metalloïde zeer goed met onder meer elementaire koolstof, selenium, stikstof en halogenen. Het oxideert bij blootstelling aan lucht en is meestal zo zacht dat het met een mes kan worden gesneden.