Cheminis elementas · informacinis puslapis

57La

Lantanas

Lantanas yra cheminis elementas, kurio atominis skaičius 57, o simbolis La; jis yra 6 periode, — grupėje ir f bloke. Etaloninė būsena kambario temperatūroje – kietoji. Elektronų konfigūracija: [Xe] 5d16s2.

Atominis skaičius57

Standartinė atominė masė138.90547(7)

Grupė—

Periodas6

Blokasf

Elektronų konfigūracija[Xe] 5d16s2

Elektroninė sandara

Kas lemia jo chemiją

Lantanoidams būdingas 4f posluoksnio pildymas. Jų chemijoje dažnai vyrauja +3 oksidacijos laipsnis, o iš dalies užpildytos f orbitalės daugeliui narių suteikia naudingų magnetinių ir optinių savybių.

Kadangi 4f elektronai yra palyginti gerai ekranuojami, gretimų lantanoidų cheminės savybės labai panašios. Dėl to juos atskirti vieną nuo kito daug sunkiau negu skirtingų pagrindinių grupių elementus.

Cheminės formos

Junginiai, jonai ir medžiagos

Lantanoidai dažniausiai aptinkami kaip +3 jonai oksiduose, halogeniduose ir koordinaciniuose junginiuose. Jų junginių chemija dažnai labai panaši, tačiau f elektronų sandaros skirtumai lemia savitą magnetinį ir liuminescencinį elgesį.

Fizikinės savybės

Agregatinė būsena ir fazių virsmai

Etaloninė būsena kambario temperatūroje yra kietoji. Nurodytas tankis yra 6.162 g/cm³. Lydymosi temperatūra yra 1 192 K (918.9 °C). Virimo temperatūra yra 3 737 K (3 464 °C). Slėgis, grynumas ir kristalinė sandara gali pakeisti išmatuotas fizikines savybes.

Paplitimas ir panaudojimas

Kur aptinkamas ir naudojamas lantanas

Praktikoje šis elementas sutinkamas tokiose srityse kaip optiniai lęšiai, baterijos ir katalizatoriai.

Praktikoje

Tikri panaudojimo pavyzdžiai

Optiniai lęšiai

Lantanas naudojamas specialiuose stikluose ar optinėse medžiagose lūžio rodikliui ir dispersijai reguliuoti.

Baterijos

Lantanas naudojamas kai kurių tipų baterijose, elektrodų medžiagose ar elektrolituose. Tikslus vaidmuo priklauso nuo junginio ir elemento konstrukcijos.

Katalizatoriai

Lantanas naudojamas cheminėms reakcijoms spartinti ir pats per bendrą reakciją nesunaudojamas.

Vieta periodinėje sistemoje

Ką parodo kaimyniniai elementai

Lantanas yra 6 periode. Čia parodytoje f bloko sekoje kaimyniniai elementai yra baris ir ceris. Tokia seka leidžia tiesiogiai palyginti gretimus f bloko elementus.

Etaloniniai duomenys

Fizikinės ir atominės savybės

Klasifikacijalantanoidas

Būsena kambario temperatūrojekietoji

Elektronų sluoksniai2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Tankis6.162 g/cm³

Lydymosi temperatūra1 192 K (918.9 °C)

Virimo temperatūra3 737 K (3 464 °C)

Elektroneigiamumas pagal Paulingą1.1

Pirmoji jonizacijos energija538.1 kJ/mol

Elektronų giminingumas53 kJ/mol

Kai taikoma, pateiktos vertės apibūdina elementą arba neutralų atomą. Fizikiniai duomenys gali priklausyti nuo alotropinės atmainos, slėgio ir matavimo sąlygų.

Istorija

Atradimas ir identifikavimas

Elemento atradimas siejamas su Carl Gustaf Mosander. Elemento atpažinimas, gryno mėginio išskyrimas ir šiuolaikinio atominio skaičiaus priskyrimas nebūtinai įvyko tuo pačiu metu.

Izotopai ir atominė masė

Kaip izotopinė sudėtis keičia skaitines vertes

Standartinė atominė masė yra 138.90547(7). Ši vertė apibūdina natūralios Žemės medžiagos izotopinę sudėtį, o ne vieno konkretaus atomo masę.

Lantanas turi bent vieną stabilų izotopą. Skirtingi izotopai turi vienodą protonų skaičių ir todėl priklauso tam pačiam elementui, tačiau skiriasi neutronų skaičiumi ir atomine mase.

Sauga

Darbas su medžiaga ir poveikis

Šio elemento keliami pavojai priklauso nuo cheminės formos, dozės ir poveikio kelio. Grynas elementas, jo jonai ir junginiai gali turėti labai skirtingą biologinį bei aplinkos poveikį, todėl reikia tikrinti konkrečios naudojamos medžiagos saugos duomenis.