Лантан

Лантан (La)
Атомний номер	57
Зовнішній вигляд простої речовини	м'ягкий, ковкий, в'язкий сріблясто-білий метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)	138,9055 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома	187 пм
Енергія іонізації (перший електрон)	541,1(5,61) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація	[Xe] 5d1 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус	169 пм
Радіус іона	101.(+3e) 6 пм
Електронегативність (за Полінгом)	1,10
Електродний потенціал	La←La3+ -2,38В
Ступені окиснення	3
Термодинамічні властивості
Густина	6,15 г/см³
Питома теплоємність	0,197 Дж/(K моль)
Теплопровідність	13,4 Вт/(м К)
Температура плавлення	1194 K
Теплота плавлення	8,5 кДж/моль
Температура кипіння	3730 K
Теплота випаровування	402 кДж/моль
Молярний об'єм	22,5 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки	гексагональна
Період ґратки	3,750 Å
Відношення c/a	1,619
Температура Дебая	132,00 K
Періодична система елементів H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Ланта́н — хімічний елемент з символом La (від лат. Lanthanum) та порядковим номером в Періодичній системі 57. Проста речовина лантан (CAS-номер: 7439-91-0) — метал сріблястого кольору. Існує у трьох кристалічних модифікаціях: α-La з гексагональною ґраткою, β-La з кубічною ґраткою типу міді, γ-La з кубічною об’ємноцентрованою ґраткою типу α-Fe. Температури переходів α↔β 277 °C і β↔γ 861 °C.

Історія

Лантан відкритий у 1839 році Карлом Ґуставом Мосандером при перекристалізації нітрату церію, який до того вважали чистим.

Походження назви

Лантан — захований, від грец. λανθάνειν — бути захованим, заховатися.

Розповсюдження

Кларк Л. (г/т) в лерцолітах верх. мантії 0,563, в земній корі 16, в толеїтах океанів 3,36, континентів 7, в лужних базальтах 59, в глинах 24-35, в пісках 14-16, в карбонатних породах 8,3-6,3. Лантан постійно асоціює з усіма рідкісноземельними елементами в їх мінералах (яких понад 60), а також в мінералах, що містять ці елементи як домішки (фосфати, флуориди, карбонати, тантало-ніобати, силікати). Лантан концентрується в осн. в акцесорних мінералах. При частковому плавленні мантії, Лантан нагромаджується в розплавах, а при кристалізації — в їх залишкових порціях, утворюючи в ряді випадків магматичні родовища. Л. характерний також для лужних метасоматитів і пегматитів. При вивітрюванні він нагромаджується в розсипах акцесорних мінералів.

Отримання

Сировинні ресурси пов'язані з вказаними мінералами, а також з попутним вилученням з руд U, Th, Nb, Та і ін. Л. високої чистоти отримують кальцієтермічним та електролітичним способами.

Лантан

Хімічні властивості

Лантан на повітрі швидко покривається шаром оксиду реагуючи з киснем. Оксид лантану у свою чергу реагуючи з вологою повітря перетворюється у гідроксид.

$\mathrm{2\,La + 1,5\,O_2 \rightarrow \,La_2O_3\ _{\overrightarrow{\mathrm{3\,H_2O}}}\ 2\,La(OH)_3}$

При температурах вищих 440 °C лантан згоряє утворюючи оксид La₂O₃. Реагує з водою при нагріванні утворюючи гідроксид та витісняє при цьому водень.

$\mathrm{2\,La + 6\,H_2O \rightarrow 2\,La(OH)_3 + 3\,H_2}$

Лантан реагує з розведеними кислотами.

$\mathrm{2\,La + 3\,H_2SO_4 \rightarrow La_2(SO_4)_3 + 3\,H_2}$

З галогенами реагує лантан при кімнатній температурі, а з воднем утворює гідриди не стехіометричного складу, чутливі до присутності води.

$\mathrm{La + n\,H_2 \rightarrow LaH_{2n}; 1 < n < 1,5}$

Застосування

Застосування у металургійній, хімічній та ін. галузях: легуючі добавки разом з іншими рідкісноземельними елементами при виробництві чавуну, сталі, сплавів на основі Mg, Al, Cu, Ti, Zr і ін.; для виготовлення фотокатодів, люмінофор, оптичного скла і ін.

Див. також

• Лантаніди
• Лантаніт

Посилання

Лантан на webelements.com (англ.)

Література

• Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.