É o elemento que inicia a série química dos lantanóides ou lantanídeos e faz parte do conhecido grupo de terras raras. Por outro lado, é utilizado em metalurgia, engenharia química, eletrônica e medicina devido às suas propriedades magnéticas, catalíticas, químicas e ópticas. Descubra o que é o Lantânio, quais são suas características e todas as suas propriedades e utilizações.
O que é lantânio?
O elemento Lantânio é um metal com menor volatilidade, brilho prateado, alta densidade, boa maleabilidade e reatividade. Produz diversos compostos químicos contendo muitos elementos, geralmente é oxidado na presença de ar e é solúvel em ácidos. Além disso, sua forma metálica e seus compostos apresentam leve toxicidade. Normalmente está associado ao cério e você o encontra em minerais como Alanita, Monazita e Bastnasita.
Símbolo de lantânio
A origem etimológica do símbolo Lantânio deriva da palavra grega lanthano , que significa ser oculto ou lugar oculto . Por sua vez, vem da expressão lanthanomai que implica algo esquecido . Seu nome foi escolhido porque quando o elemento foi detectado estava coberto pelo mineral cério denominado cerita.
Características do lantânio
Entre suas principais características, possui massa atômica de 138,90 u, densidade de 6,146 kg/m³ e sensibilidade à corrosão. Apresenta o óxido básico ou metálico mais forte dos lantanídeos, é dúctil, maleável e seus elétrons oscilam de acordo com 6 níveis de energia. Além disso, dos 38 isótopos disponíveis, apenas dois são encontrados naturalmente na crosta terrestre. Outros são:
- Reatividade Química: Reage com nitrogênio, selênio, carbono elementar, boro, fósforo, silício, halogênios e outros elementos químicos.
- Fusão: Possui o segundo ponto de fusão mais baixo entre a série dos lantanóides.
- Características organolépticas: É inodoro, pesado e de tonalidade branco prateado brilhante.
- Condição : Em condições ambientais normais, é sólido.
- Mudanças : Oxida rapidamente no ar, decompõe a água para liberar hidrogênio, reage com ácidos diluídos para formar sais e queima acima de 450°C para produzir La₂O₃.
- Fragilidade : É tão macio que pode ser cortado em pedaços com faca ou navalha.
- Resistência elétrica : À temperatura ambiente, possui alta resistividade de 615 nΩm.
- Dureza : A escala de Mohs coloca-o com uma dureza mineral de 2,5.
- Estrutura cristalina : A 20°C tem uma estrutura cristalina hexagonal, transforma-se em cúbica de face centrada a 310°C, mas a 865°C é cúbica de corpo centrado.
- Ordem magnética : É um elemento com paramagnetismo fraco.
Propriedades químicas e físicas do lantânio
- Número atômico : 57
- Estados de oxidação : +3
- Raio covalente (Å) : 169 pm
- Densidade : 6146 kg/m³
- Configuração eletrônica : [Xe]5d 1 6s 2
- Ponto de ebulição : 3457°C (3730 K)
- Massa atômica (g/mol) : 138,9055 u
- Entalpia de vaporização : 414 kJ/mol
- Entalpia de fusão : 6,2 kJ/mol
- Óxido : Base forte
- Raio atômico (Å) : 187 pm
- Calor específico : 190 J/(K-kg)
- Ponto de fusão : 920°C (1193K)
- Velocidade do som : 2.475 m/s a 293,15 K
- Primeiro potencial de ionização (eV) : 538,1 kJ/mol
- Eletronegatividade : 1,1 (escala Pauling)
- Elétrons por nível : 2, 8, 18, 18, 9, 2
Origem do lantânio
Se você investigar, quem descobriu o lantânio foi o químico Carl Gustaf Mosander nos anos 1839-1843. Este sueco conseguiu separar dois óxidos de uma amostra de cério, um dos quais era o lantânio. No entanto, em 1839, Axel Erdmann descobriu-o num mineral da Noruega. Porém, a descoberta foi atribuída a Mosander, já que ele teve que extrair um segundo elemento novo. Por sua vez, ele escolheu o nome da expressão grega lanthano porque estava escondido entre as amostras analisadas. Mais tarde, em 1923, foi isolado pela primeira vez.
Para que é usado o lantânio?
Uma das utilizações é o trabalho de projeção e iluminação na indústria cinematográfica. Além disso, muitos derivados do elemento são usados para fabricar lentes de alta qualidade. Além disso, alguns compostos são usados em câmeras de vídeo. Conheça outros aplicativos:
- Juntamente com o cério, o praseodímio, o neodímio, o gadolínio e o itérbio, forma a liga Mischmetall, utilizada em pedras mais leves e baterias de níquel-hidreto metálico.
- É utilizado em ligas de esponja de hidrogênio que podem armazenar até 400 vezes seu volume de gás em processos de absorção reversíveis.
- O óxido de lantânio é usado para formar vidros especiais ideais porque proporciona resistência às bases.
- É um componente das telas intensificadoras das unidades de raios X.
- Na metalurgia, vestígios desse elemento são adicionados ao aço para aumentar sua maleabilidade, resistência e ductilidade.
- Na medicina, o carbonato de lantânio é usado como tratamento para hiperfosfatemia e insuficiência renal crônica.
Em resumo, o Lantânio está no topo da série química dos lantanídeos, é maleável, dúctil e resistente. Além disso, este metalóide reage muito bem com carbono elementar, selênio, nitrogênio, halogênios, entre outros elementos. Oxida quando exposto ao ar e geralmente é tão macio que pode ser cortado com uma faca.