Χημικό στοιχείο · σελίδα αναφοράς

57La

Λανθάνιο

Το στοιχείο «Λανθάνιο» έχει ατομικό αριθμό 57 και σύμβολο La. Βρίσκεται στην περίοδο 6, στην ομάδα — και στον τομέα f. Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η ηλεκτρονιακή του διαμόρφωση είναι [Xe] 5d16s2.

Ατομικός αριθμός57

Σχετική ατομική μάζα138.90547(7)

Ομάδα—

Περίοδος6

Τομέαςf

Ηλεκτρονιακή διαμόρφωση[Xe] 5d16s2

Ηλεκτρονιακή δομή

Τι καθορίζει τη χημεία του

Το στοιχείο «Λανθάνιο» ανήκει στις λανθανίδες, όπου συμπληρώνεται η υποστιβάδα 4f. Η οξειδωτική βαθμίδα +3 κυριαρχεί σε μεγάλο μέρος της χημείας τους και τα ηλεκτρόνια f επηρεάζουν τις μαγνητικές και οπτικές ιδιότητες.

Τα ηλεκτρόνια 4f είναι σχετικά θωρακισμένα, γι’ αυτό οι γειτονικές λανθανίδες εμφανίζουν πολύ παρόμοια χημική συμπεριφορά. Η διαμόρφωση [Xe] 5d16s2 εξηγεί τις λεπτές διαφορές μεταξύ τους.

Χημικές μορφές

Ενώσεις, ιόντα και υλικά

Το στοιχείο «Λανθάνιο» απαντά συνήθως ως ιόν +3 σε οξείδια, αλογονίδια και ενώσεις συναρμογής. Οι ενώσεις των λανθανίδων έχουν παρόμοια χημεία, ενώ οι διαφορές στη δομή των ηλεκτρονίων f δημιουργούν ιδιαίτερες μαγνητικές και φωταυγείς ιδιότητες.

Φυσική συμπεριφορά

Κατάσταση και αλλαγές φάσης

Σε θερμοκρασία δωματίου η κατάσταση αναφοράς είναι στερεό. Η αναφερόμενη πυκνότητα είναι 6.162 g/cm³. Το σημείο τήξης είναι 1 192 K (918.9 °C). Το σημείο βρασμού είναι 3 737 K (3 464 °C). Η πίεση, η καθαρότητα και η κρυσταλλική δομή μπορούν να μεταβάλουν τις μετρούμενες φυσικές τιμές.

Παρουσία και εφαρμογές

Παρουσία και χρήσεις: Λανθάνιο

Στη Γη, το στοιχείο «Λανθάνιο» απαντά σε ορυκτά, ενώσεις ή στοιχειακή μορφή ανάλογα με τη χημική του δραστικότητα και το γεωχημικό περιβάλλον. Στην πράξη, σημαντικές εφαρμογές που παρουσιάζονται εδώ είναι Οπτικοί φακοί, Μπαταρίες και Καταλύτες.

Στην πράξη

Παραδείγματα πραγματικών χρήσεων

Οπτικοί φακοί

Το στοιχείο «Λανθάνιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Οπτικοί φακοί», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Μπαταρίες

Το στοιχείο «Λανθάνιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Μπαταρίες», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Καταλύτες

Το στοιχείο «Λανθάνιο» χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που σχετίζονται με «Καταλύτες», όταν οι φυσικές ή χημικές ιδιότητές του προσφέρουν το κατάλληλο πλεονέκτημα.

Θέση στον περιοδικό πίνακα

Τι δείχνουν τα γειτονικά στοιχεία

Το στοιχείο «Λανθάνιο» βρίσκεται στην περίοδο 6 και στην ομάδα —. Η σύγκριση με τα πραγματικά γειτονικά στοιχεία του πίνακα βοηθά να εξεταστούν τάσεις όπως το ατομικό μέγεθος, η ενέργεια ιοντισμού, η ηλεκτραρνητικότητα και ο χαρακτήρας των χημικών δεσμών.

Δεδομένα αναφοράς

Φυσικές και ατομικές ιδιότητες

Κατηγορίαλανθανίδα

Κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίουΣτερεό

Ηλεκτρονιακές στιβάδες2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Πυκνότητα6.162 g/cm³

Σημείο τήξης1 192 K (918.9 °C)

Σημείο βρασμού3 737 K (3 464 °C)

Ηλεκτραρνητικότητα Pauling1.1

Πρώτη ενέργεια ιοντισμού538.1 kJ/mol

Ηλεκτρονική συγγένεια53 kJ/mol

Οι τιμές αφορούν το στοιχείο ή το ουδέτερο άτομο, όπου αυτό εφαρμόζεται. Τα φυσικά δεδομένα μπορεί να εξαρτώνται από το αλλότροπο, την πίεση και τις συνθήκες μέτρησης.

Ιστορία

Ανακάλυψη και ταυτοποίηση

Η ανακάλυψη του στοιχείου «Λανθάνιο» συνδέεται με Carl Gustaf Mosander. Η αναγνώριση του στοιχείου, η απομόνωση καθαρού δείγματος και η απόδοση του σύγχρονου ατομικού αριθμού δεν συνέβησαν απαραίτητα την ίδια στιγμή.

Ισότοπα και ατομική μάζα

Πώς η ισοτοπική σύσταση αλλάζει τις τιμές

Η σχετική ατομική μάζα αναφοράς είναι 138.90547(7). Η τιμή αφορά τη συνήθη ισοτοπική σύσταση φυσικού γήινου υλικού και όχι τη μάζα ενός συγκεκριμένου ατόμου.

Το στοιχείο «Λανθάνιο» έχει τουλάχιστον ένα σταθερό ισότοπο. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, άρα την ίδια στοιχειακή ταυτότητα, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων και διαφορετικές ατομικές μάζες.

Ασφάλεια

Χειρισμός και έκθεση

Οι κίνδυνοι που σχετίζονται με το στοιχείο «Λανθάνιο» εξαρτώνται από τη χημική μορφή, τη δόση και την οδό έκθεσης. Το καθαρό στοιχείο, τα ιόντα και οι ενώσεις του μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές βιολογικές και περιβαλλοντικές επιδράσεις, γι’ αυτό πρέπει να χρησιμοποιούνται τα δεδομένα ασφαλείας της συγκεκριμένης ουσίας.