Это элемент, который начинает химический ряд лантаноидов или лантаноидов и входит в состав известной редкоземельной группы. С другой стороны, он используется в металлургии, химической технологии, электронике и медицине благодаря своим магнитным, каталитическим, химическим и оптическим свойствам. Узнайте, что такое лантан, каковы его характеристики, а также все его свойства и применение.
Что такое лантан?
Элемент Лантан — металл с более низкой летучестью, серебристым блеском, высокой плотностью, хорошей ковкостью и реакционной способностью. Он образует ряд химических соединений, содержащих множество элементов, обычно окисляется в присутствии воздуха и растворим в кислотах. Кроме того, его металлическая форма и соединения проявляют небольшую токсичность. Обычно он связан с церием и встречается в таких минералах, как аланит, монацит и бастназит.
Символ лантана
Этимологическое происхождение символа Лантанум происходит от греческого слова lanthano , что означает скрытое существо или скрытое место . В свою очередь, оно происходит от выражения lanthanomai , которое подразумевает что-то забытое . Его название было выбрано потому, что, когда элемент был обнаружен, он был покрыт минералом церия, называемым церитом.
Характеристики лантана
Среди его основных характеристик — атомная масса 138,90 ед., плотность 6,146 кг/м³ и чувствительность к коррозии. Он представляет собой самый сильный основной или металлический оксид лантаноидов, он пластичен, податлив, а его электроны колеблются в соответствии с 6 энергетическими уровнями. Кроме того, из 38 доступных изотопов только два встречаются в естественной среде земной коры. Другие:
- Химическая активность: Реагирует с азотом, селеном, элементарным углеродом, бором, фосфором, кремнием, галогенами и другими химическими элементами.
- Плавление: он имеет вторую самую низкую температуру плавления среди ряда лантаноидов.
- Органолептические характеристики: Без запаха, тяжелый, имеет яркий серебристо-белый оттенок.
- Состояние : В обычных условиях окружающей среды является твердым.
- Изменения : Быстро окисляется на воздухе, расщепляет воду с выделением водорода, реагирует с разбавленными кислотами с образованием солей и горит при температуре выше 450°C с образованием La₂O₃.
- Хрупкость : Он настолько мягок, что его можно разрезать на куски ножом или бритвой.
- Электрическое сопротивление : При комнатной температуре имеет высокое удельное сопротивление 615 нОм·м.
- Твердость : по шкале Мооса минеральная твердость составляет 2,5.
- Кристаллическая структура : При 20°C имеет гексагональную кристаллическую структуру, при 310°C превращается в гранецентрированную кубическую, а при 865°C становится объемноцентрированной кубической.
- Магнитный порядок : Это элемент со слабым парамагнетизмом.
Химические и физические свойства лантана
- Атомный номер : 57
- Степень окисления : +3
- Ковалентный радиус (Å) : 169 пм.
- Плотность : 6146 кг/м³
- Электронная конфигурация : [Xe]5d 1 6s 2
- Температура кипения : 3457°C (3730 К).
- Атомная масса (г/моль) : 138,9055 ед.
- Энтальпия испарения : 414 кДж/моль.
- Энтальпия плавления : 6,2 кДж/моль.
- Оксид : Сильное основание.
- Атомный радиус (Å) : 187 пм.
- Удельная теплоемкость : 190 Дж/(К-кг)
- Температура плавления : 920°C (1193K).
- Скорость звука : 2475 м/с при 293,15 К.
- Первый потенциал ионизации (эВ) : 538,1 кДж/моль.
- Электроотрицательность : 1,1 (по шкале Полинга).
- Электронов на уровень : 2, 8, 18, 18, 9, 2.
Происхождение лантана
Если разобраться, то лантан открыл химик Карл Густав Мосандер в 1839-1843 годах. Этому шведу удалось выделить из образца церия два оксида, одним из которых был лантан. Однако в 1839 году Аксель Эрдманн обнаружил его в минерале из Норвегии. Однако открытие приписали Мосандеру, поскольку ему предстояло добыть второй новый элемент. В свою очередь, он выбрал название от греческого выражения лантано , поскольку оно было скрыто среди проанализированных образцов. Позже, в 1923 году, он был изолирован впервые.
Для чего используется лантан?
Одним из применений является его проекционная и осветительная работа в киноиндустрии. Кроме того, многие производные элемента используются для изготовления высококачественных линз. Кроме того, некоторые соединения используются в видеокамерах. Откройте для себя другие приложения:
- Вместе с церием, празеодимом, неодимом, гадолинием и иттербием он образует сплав Мишметалл, используемый в более легких камнях и никель-металлогидридных батареях.
- Он используется в водородных губчатых сплавах, которые могут удерживать в обратимых процессах абсорбции газ, в 400 раз превышающий их объем.
- Оксид лантана используется для формирования специальных оптимальных стекол, поскольку он обеспечивает устойчивость к основаниям.
- Является компонентом усиливающих экранов рентгеновских аппаратов.
- В металлургии следы этого элемента добавляют в сталь для повышения ее ковкости, прочности и пластичности.
- В медицине карбонат лантана используется для лечения гиперфосфатемии и хронической почечной недостаточности.
Таким образом, лантан возглавляет химический ряд лантаноидов, он податлив, пластичен и устойчив. Кроме того, этот металлоид очень хорошо реагирует с элементарным углеродом, селеном, азотом, галогенами и другими элементами. Он окисляется на воздухе и обычно настолько мягок, что его можно резать ножом.