Kémiai elem · adatlap

57La

Lantán

A lantán 57 rendszámú kémiai elem (La), a 6. periódus —. csoportjában, az f-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Xe] 5d16s2.

Rendszám57

Standard atomtömeg138.90547(7)

Csoport—

Periódus6

Mezőf

Elektronkonfiguráció[Xe] 5d16s2

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A lantanoidákra a 4f alhéj feltöltődése jellemző. Kémiájukban gyakran a +3 oxidációs állapot dominál, míg a részben betöltött f-pályák sok elemnek hasznos mágneses és optikai tulajdonságokat adnak.

Mivel a 4f elektronok viszonylag erősen árnyékoltak, a szomszédos lantanoidák kémiai viselkedése nagyon hasonló. Emiatt egymástól való elválasztásuk jóval nehezebb, mint különböző főcsoportok elemeinek szétválasztása.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A lantanoidák gyakran +3 töltésű ionként jelennek meg oxidokban, halogenidekben és koordinációs vegyületekben. Vegyületeik kémiája sokszor nagyon hasonló, miközben az f-elektronszerkezet különbségei jellegzetes mágneses és lumineszcens tulajdonságokat eredményeznek.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 6.162 g/cm³. Az olvadáspont 1 192 K (918.9 °C). A forráspont 3 737 K (3 464 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A lantán előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a lantán többek között a következő területeken jelenik meg: Optikai lencsék, Akkumulátorok és Katalizátorok.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Optikai lencsék

A lantán speciális üvegekben vagy optikai anyagokban használható a törésmutató és a diszperzió beállítására.

Akkumulátorok

A lantán egyes akkumulátorkémiákban, elektródanyagokban vagy elektrolitokban használható; pontos szerepe a vegyülettől és a cella felépítésétől függ.

Katalizátorok

A lantán katalizátorként gyorsíthat kémiai reakciókat anélkül, hogy a teljes reakció során elfogyna.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A lantán a 6. periódusban található. Az itt látható f-mezőbeli sorozatban bárium és cérium között helyezkedik el. Ez a sorozat közvetlen összehasonlítást tesz lehetővé a szomszédos f-mezőbeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besoroláslantanoida

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Sűrűség6.162 g/cm³

Olvadáspont1 192 K (918.9 °C)

Forráspont3 737 K (3 464 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.1

Első ionizációs energia538.1 kJ/mol

Elektronaffinitás53 kJ/mol

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A lantán felfedezését Carl Gustaf Mosander nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 138.90547(7). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A lantán legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A lantán veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi lantán, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.