Химический элемент · справочная страница

57La

Лантан

Лантан (La) — химический элемент с атомным номером 57. Он расположен в периоде 6, группа —, f-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер57

Стандартная атомная масса138.90547(7)

Группа—

Период6

Блокf

Электронная конфигурация[Xe] 5d16s2

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Лантан относится к лантаноидам, где заполняется подоболочка 4f. Степень окисления +3 особенно распространена, а f-электроны заметно влияют на магнитные и оптические свойства.

Электроны 4f сравнительно хорошо экранированы, поэтому химия соседних лантаноидов очень похожа. Конфигурация [Xe] 5d16s2 объясняет более тонкие различия между ними.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Лантан чаще всего образует соединения в степени окисления +3: оксиды, галогениды и координационные комплексы. Общая химия лантаноидов похожа, а различия в заполнении 4f проявляются в магнитных и люминесцентных свойствах.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 6.162 g/cm³. Температура плавления: 1 192 K (918.9 °C). Температура кипения: 3 737 K (3 464 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется лантан?

На практике Лантан применяется прежде всего в таких областях, как Оптические линзы, Батареи и аккумуляторы и Катализаторы. Конкретная роль зависит от химической формы элемента и свойства, которое требуется использовать.

На практике

Примеры реального применения

Оптические линзы

Элемент «Лантан» и его соединения взаимодействуют со светом так, что это можно использовать для генерации, преобразования, передачи или управления излучением.

Батареи и аккумуляторы

Материалы, содержащие элемент «Лантан», могут выполнять роль электрода, электролита, катализатора или функционального компонента в системах хранения и преобразования энергии.

Катализаторы

Элемент «Лантан» или его соединения могут ускорять реакции либо участвовать в ключевых стадиях химического производства и синтеза.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Лантан находится в периоде 6, группе 3 и f-блоке; классификация: лантаноид. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификациялантаноид

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Плотность6.162 g/cm³

Температура плавления1 192 K (918.9 °C)

Температура кипения3 737 K (3 464 °C)

Электроотрицательность по Полингу1.1

Первая энергия ионизации538.1 kJ/mol

Сродство к электрону53 kJ/mol

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Лантан: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 57.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 138.90547(7). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Лантан имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Лантан» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.