Unsur kimia · halaman rujukan

57La

Lantanum

Lantanum ialah unsur kimia dengan nombor atom 57 dan simbol La. Unsur ini terletak pada kala 6, kumpulan —, blok f. Pada suhu bilik keadaan rujukannya pepejal, dan konfigurasi elektronnya [Xe] 5d16s2.

Nombor atom57

Berat atom piawai138.90547(7)

Kumpulan—

Kala6

Blokf

Konfigurasi elektron[Xe] 5d16s2

Struktur elektron

Apa yang mengawal kimianya

Lantanida dicirikan oleh pengisian subpetala 4f. Keadaan pengoksidaan +3 mendominasi sebahagian besar kimianya, manakala elektron f yang tidak berpasangan menghasilkan sifat magnet dan optik yang tersendiri.

Konfigurasi elektron Lantanum ialah [Xe] 5d16s2. Elektron 4f agak terlindung, jadi lantanida bersebelahan mempunyai kimia yang hampir serupa; perbezaan kecil pada jejari dan susunan elektron tetap penting dalam pemisahan, spektrum dan kemagnetan.

Bentuk kimia

Sebatian, ion dan bahan

Lantanum paling lazim membentuk ion +3 dalam oksida, halida dan kompleks koordinasi. Kimianya hampir serupa dengan lantanida bersebelahan, manakala elektron f menghasilkan perbezaan pada kemagnetan, spektrum dan warna.

Sifat fizikal

Keadaan dan perubahan fasa

Keadaan rujukan pada suhu bilik ialah pepejal. Ketumpatan yang disenaraikan ialah 6.162 g/cm³. Takat leburnya 1 192 K (918.9 °C). Takat didihnya 3 737 K (3 464 °C). Tekanan, ketulenan, struktur kristal dan alotrop boleh mengubah nilai fizikal yang diukur, maka keadaan pengukuran sentiasa penting.

Kewujudan dan kegunaan

Di mana Lantanum ditemui dan digunakan

Dalam amalan, Lantanum ditemui dalam aplikasi yang berkaitan dengan kanta optik, bateri dan pemangkin. Sifat yang digunakan boleh datang daripada unsur tulen, aloi, sebatian atau isotop tertentu; oleh itu bentuk kimia sentiasa penting apabila membincangkan kegunaan sebenar.

Dalam amalan

Contoh kegunaan sebenar

Kanta optik

Lantanum digunakan dalam kaca khas atau bahan optik untuk melaras indeks biasan dan serakan cahaya.

Bateri

Lantanum digunakan dalam kimia bateri tertentu sebagai bahan elektrod, elektrolit atau komponen aktif; peranannya bergantung pada sebatian dan reka bentuk sel.

Pemangkin

Lantanum digunakan sebagai pemangkin untuk mempercepat tindak balas kimia tanpa habis digunakan dalam tindak balas keseluruhan.

Kedudukan berkala

Apa yang ditunjukkan unsur jiran

Lantanum terletak pada kala 6 dalam siri blok f. Unsur jiran yang dipaparkan ialah Sesium; Barium; Serium; Praseodimium. Perbandingan sepanjang siri ini membantu menunjukkan perubahan beransur-ansur pada jejari atom, konfigurasi elektron, keadaan pengoksidaan serta sifat magnet atau optik.

Data rujukan

Sifat fizikal dan atom

Pengelasanlantanida

Fasa pada suhu bilikpepejal

Petala elektron2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Ketumpatan6.162 g/cm³

Takat lebur1 192 K (918.9 °C)

Takat didih3 737 K (3 464 °C)

Keelektronegatifan Pauling1.1

Tenaga pengionan pertama538.1 kJ/mol

Afiniti elektron53 kJ/mol

Nilai menerangkan unsur atau atom neutral apabila sesuai. Data fizikal boleh bergantung pada alotrop, tekanan, ketulenan dan keadaan pengukuran.

Sejarah

Penemuan dan pengenalpastian

Penemuan Lantanum dikaitkan dengan Carl Gustaf Mosander. Pemerhatian pertama, pengasingan sampel tulen dan penentuan nombor atom moden tidak semestinya berlaku pada masa yang sama, jadi sejarah unsur ini perlu difahami sebagai beberapa peringkat.

Isotop dan berat atom

Bagaimana isotop mempengaruhi nilai

Berat atom piawai yang disenaraikan ialah 138.90547(7). Nilai ini mencerminkan komposisi isotop bahan semula jadi di Bumi, bukannya jisim satu atom tunggal.

Lantanum mempunyai sekurang-kurangnya satu isotop stabil. Semua isotop mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza, lalu jisim atomnya juga berbeza.

Keselamatan

Pengendalian dan pendedahan

Risiko Lantanum bergantung pada bentuk kimia, dos dan laluan pendedahan. Unsur bebas, ion dan sebatiannya boleh mempunyai kesan biologi serta alam sekitar yang sangat berbeza, jadi helaian data keselamatan bagi bahan khusus perlu dirujuk.