Kemijski element · referenčna stran

57La

Lantan

Lantan je kemijski element z atomskim številom 57 (La), v 6. periodi, —. skupini in bloku f. Referenčno agregatno stanje pri sobni temperaturi: trdno. Elektronska konfiguracija: [Xe] 5d16s2.

Atomsko število57

Standardna atomska masa138.90547(7)

Skupina—

Perioda6

Blokf

Elektronska konfiguracija[Xe] 5d16s2

Elektronska zgradba

Kaj usmerja kemijsko obnašanje

Pri lantanoidih in aktinoidih se postopno zapolnjujejo f-orbitale. Zaradi majhnih energijskih razlik med bližnjimi stanji imajo ti elementi podobne, vendar ne povsem enake kemijske lastnosti.

Elektronska konfiguracija atoma je [Xe] 5d16s2. Število in energija valenčnih elektronov vplivata na tvorbo vezi, pogosta oksidacijska stanja in podobnost s sosednjimi elementi.

Kemijske oblike

Spojine, ioni in materiali

Najznačilnejše so ionske spojine in kompleksi, pri katerih se pogosto pojavlja oksidacijsko stanje +3. Pri aktinoidih so zaradi energijsko dostopnih orbital pogosta tudi druga oksidacijska stanja.

Fizikalno obnašanje

Agregatno stanje in fazni prehodi

Pri sobni temperaturi je referenčno agregatno stanje trdno. Gostota je navedena kot 6.162 g/cm³. Tališče je 1 192 K (918.9 °C). Vrelišče je 3 737 K (3 464 °C). Na izmerjene vrednosti lahko vplivajo tlak, čistost vzorca in kristalna zgradba.

Pojavljanje in uporaba

Kje se element pojavlja in čemu služi

V praksi se s tem elementom srečujemo predvsem na področjih: Optične leče, Baterije in akumulatorji in Katalizatorji.

V praksi

Konkretni primeri uporabe

Optične leče

Lantan oziroma njegove spojine so tu pomembne zaradi optičnih, svetlobnih, mehanskih ali keramičnih lastnosti. Lahko vplivajo na barvo, prosojnost, emisijo svetlobe, lom ali trdnost materiala.

Baterije in akumulatorji

Lantan se na tem področju uporablja zaradi kombinacije svojih fizikalnih in kemijskih lastnosti. Konkretna vloga je odvisna od oblike elementa, čistosti in zahtev posamezne uporabe.

Katalizatorji

Lantan ali njegove spojine sodelujejo v kemijskih procesih kot reagent, katalitsko aktivna sestavina ali surovina. Njihov pomen izhaja iz reaktivnosti in stabilnosti pri danih pogojih.

Položaj v periodnem sistemu

Kaj pokažejo sosednji elementi

V bloku f lahko element neposredno primerjamo s sosedi: Cezij, Barij, Lantan, Cerij, Prazeodim. Takšna primerjava pomaga slediti spremembam elektronske konfiguracije, atomskega polmera in kemijskih lastnosti v nizu lantanoidov ali aktinoidov.

Referenčni podatki

Fizikalne in atomske lastnosti

Razvrstitevlantanoid

Agregatno stanje pri sobni temperaturitrdno

Elektronske lupine2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Gostota6.162 g/cm³

Tališče1 192 K (918.9 °C)

Vrelišče3 737 K (3 464 °C)

Elektronegativnost po Paulingu1.1

Prva ionizacijska energija538.1 kJ/mol

Elektronska afiniteta53 kJ/mol

Vrednosti se nanašajo na element ali nevtralni atom, kjer je to smiselno. Fizikalni podatki so lahko odvisni od alotropske oblike, tlaka in pogojev merjenja.

Zgodovina

Odkritje in prepoznavanje

Odkritje oziroma prepoznavanje elementa z imenom Lantan je povezano z imenom Carl Gustaf Mosander. Prepoznavanje elementa, priprava čistega vzorca in poznejša določitev njegovega atomskega števila niso nujno potekali istočasno.

Izotopi in atomska masa

Kako izotopska sestava spreminja številke

Standardna atomska masa je 138.90547(7). Vrednost opisuje značilno izotopsko sestavo naravnega zemeljskega materiala in ni masa enega določenega atoma.

Lantan ima vsaj en stabilen izotop. Izotopi imajo enako število protonov in zato pripadajo istemu elementu, razlikujejo pa se v številu nevtronov in atomski masi.

Varnost

Ravnanje in izpostavljenost

Nevarnosti so odvisne od kemijske oblike elementa, odmerka in načina izpostavljenosti. Čisti element, njegovi ioni in spojine imajo lahko zelo različne biološke in okoljske učinke, zato je treba preveriti podatke za dejansko uporabljeno snov.