Pierwiastek chemiczny · karta referencyjna

57La

Lantan

Lantan to pierwiastek o liczbie atomowej 57 (La), położony w okresie 6, grupie — i bloku f. Stan odniesienia w temperaturze pokojowej: ciało stałe. Konfiguracja elektronowa: [Xe] 5d16s2.

Liczba atomowa57

Standardowa masa atomowa138.90547(7)

Grupa—

Okres6

Blokf

Konfiguracja elektronowa[Xe] 5d16s2

Budowa elektronowa

Co steruje jego chemią

Lantanowce charakteryzuje zapełnianie podpowłoki 4f. W chemii często dominuje stopień utlenienia +3, a elektrony f odpowiadają za wiele właściwości magnetycznych i optycznych.

Konfiguracja elektronowa atomu to [Xe] 5d16s2. Liczba i energia elektronów walencyjnych wpływają na tworzenie wiązań, typowe stopnie utlenienia oraz podobieństwa z sąsiednimi pierwiastkami.

Formy chemiczne

Związki, jony i materiały

Lantanowce najczęściej tworzą jony +3 oraz odpowiednie tlenki, halogenki i związki koordynacyjne. Ich chemia jest do siebie podobna, natomiast różnice w obsadzeniu orbitali f dają odmienne właściwości magnetyczne i luminescencyjne.

Zachowanie fizyczne

Stan skupienia i przemiany fazowe

W temperaturze pokojowej stanem odniesienia jest ciało stałe. Podawana gęstość wynosi 6.162 g/cm³. Temperatura topnienia wynosi 1 192 K (918.9 °C). Temperatura wrzenia wynosi 3 737 K (3 464 °C). Ciśnienie, czystość próbki i struktura krystaliczna mogą wpływać na mierzone właściwości fizyczne.

Występowanie i zastosowania

Gdzie występuje i do czego jest używany

W praktyce najważniejsze konteksty występowania i zastosowań to: Soczewki optyczne, Baterie i akumulatory oraz Katalizatory.

W praktyce

Konkretne przykłady zastosowań

Soczewki optyczne

Jego związki zmieniają właściwości szkła, ceramiki lub materiałów optycznych — między innymi współczynnik załamania, odporność cieplną, twardość albo zakres przepuszczanych długości fali.

Baterie i akumulatory

W tym zastosowaniu wykorzystuje się zdolność materiału do magazynowania, przekazywania lub wytwarzania energii dzięki reakcjom chemicznym albo przemianom jądrowym.

Katalizatory

Pierwiastek lub jego związki mogą przyspieszać reakcje albo umożliwiać ich prowadzenie w łagodniejszych warunkach, nie będąc przy tym zużywane w takim samym stopniu jak reagenty.

Położenie w układzie okresowym

Co mówią sąsiednie pierwiastki

Pierwiastek należy do okresu 6. W pokazanym fragmencie bloku f można go bezpośrednio porównać z sąsiednimi pierwiastkami szeregu: Cez, Bar, Lantan, Cer, Prazeodym. Takie zestawienie pomaga śledzić zmiany promienia atomowego, konfiguracji elektronowej i właściwości chemicznych w obrębie lantanowców lub aktynowców.

Dane referencyjne

Właściwości fizyczne i atomowe

Klasyfikacjalantanowiec

Stan w temperaturze pokojowejciało stałe

Powłoki elektronowe2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Gęstość6.162 g/cm³

Temperatura topnienia1 192 K (918.9 °C)

Temperatura wrzenia3 737 K (3 464 °C)

Elektroujemność Paulinga1.1

Pierwsza energia jonizacji538.1 kJ/mol

Powinowactwo elektronowe53 kJ/mol

Wartości opisują pierwiastek lub atom obojętny tam, gdzie ma to zastosowanie. Dane fizyczne mogą zależeć od odmiany alotropowej, ciśnienia i warunków pomiaru.

Historia

Odkrycie i identyfikacja

Odkrycie pierwiastka wiąże się z osobą lub zespołem: Carl Gustaf Mosander. Rozpoznanie nowego pierwiastka, uzyskanie czystej próbki i późniejsze przypisanie współczesnej liczby atomowej nie zawsze następowały w tym samym czasie.

Izotopy i masa atomowa

Jak skład izotopowy zmienia liczby

Standardowa masa atomowa wynosi 138.90547(7). Wartość ta odnosi się do składu izotopowego naturalnego materiału ziemskiego, a nie do masy jednego konkretnego atomu.

Pierwiastek ma co najmniej jeden trwały izotop. Izotopy mają tę samą liczbę protonów, lecz różną liczbę neutronów, dlatego zachowują tożsamość chemiczną pierwiastka, ale różnią się masą atomową.

Bezpieczeństwo

Postępowanie i narażenie

Ryzyko zależy od postaci chemicznej, dawki i drogi narażenia. Czysty pierwiastek, jego jony i związki mogą mieć bardzo różne działanie biologiczne i środowiskowe, dlatego należy korzystać z danych bezpieczeństwa dla konkretnej substancji.