Lentes ópticas
Compuestos de lantano se incorporan a lentes para ajustar índice de refracción, dispersión, transparencia u otras propiedades ópticas.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
57La
Lantano
El lantano es el elemento 57 (La), situado en el período 6, grupo — y bloque f. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Xe] 5d16s2.
Número atómico57
Peso atómico estándar138.90547(7)
Grupo—
Período6
Bloquef
Configuración electrónica[Xe] 5d16s2
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
Los lantánidos se caracterizan por el llenado de la subcapa 4f. El estado de oxidación +3 domina gran parte de su química, mientras que los orbitales f parcialmente ocupados originan propiedades magnéticas y ópticas útiles.
Los electrones 4f están relativamente apantallados, por lo que los lantánidos vecinos se comportan de manera muy parecida. Esta similitud química hace difícil separarlos entre sí.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
El lantano aparece principalmente como ion +3 en óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Su química se parece mucho a la de los lantánidos vecinos, aunque las diferencias electrónicas producen propiedades ópticas y magnéticas específicas.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 6.162 g/cm³. El punto de fusión es 1 192 K (918.9 °C). El punto de ebullición es 3 737 K (3 464 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el lantano
En la práctica, el lantano se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como lentes ópticas, baterías y catalizadores. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Baterías
El lantano participa en determinadas químicas de baterías, como material de electrodo, componente del electrolito o parte activa de la celda según el diseño.
Catalizadores
El lantano o sus compuestos se utilizan como catalizadores porque pueden facilitar rutas de reacción y acelerar transformaciones químicas sin consumirse de forma estequiométrica.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El lantano está en el período 6, grupo — y bloque f. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Cesio, Bario, Cerio y Praseodimio. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónlantánido
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2
Densidad6.162 g/cm³
Punto de fusión1 192 K (918.9 °C)
Punto de ebullición3 737 K (3 464 °C)
Electronegatividad de Pauling1.1
Primera energía de ionización538.1 kJ/mol
Afinidad electrónica53 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del lantano se asocia con Carl Gustaf Mosander. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 138.90547(7). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El lantano posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al lantano dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.