Grundämne · referensblad

57La

Lantan

Lantan (La) är grundämne 57, klassificerat som lantanid i grupp —, period 6 och f-blocket. Elektronkonfigurationen [Xe] 5d16s2 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer57

Standardatomvikt138.90547(7)

Grupp—

Period6

Blockf

Elektronkonfiguration[Xe] 5d16s2

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

Lantaniderna fyller gradvis 4f-underskalet. 4f-elektronerna skärmas delvis av yttre skal, så många lantanider liknar varandra kemiskt och oxidationstalet +3 är ofta viktigt.

För lantan måste konfigurationen [Xe] 5d16s2 ses tillsammans med 4f-beläggningen. Små skillnader i denna beläggning kan ha stor betydelse för magnetiska och optiska egenskaper.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Lantanider bildar framför allt joner och föreningar i oxidationstalet +3, bland annat oxider, halider och koordinationsföreningar. Små skillnader i 4f-beläggningen ger tydliga skillnader i färg, luminescens och magnetism.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 6.162 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 192 K (918.9 °C). Kokpunkten anges till 3 737 K (3 464 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var lantan finns och används

I praktiken förekommer lantan bland annat i sammanhang som optiska linser, batterier och katalysatorer.

I praktiken

Konkreta användningar

Optiska linser

Lantan används eller studeras inom optiska linser. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Batterier

Lantan används eller studeras inom batterier. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Katalysatorer

Lantan används eller studeras inom katalysatorer. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Lantan ligger i period 6 och i f-blockets serie. I det visade grannskapet finns bland annat Cesium, Barium, Cerium, Praseodym. Jämförelser genom serien visar gradvisa förändringar i atomradie, elektronstruktur och kemiskt beteende.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringlantanid

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Densitet6.162 g/cm³

Smältpunkt1 192 K (918.9 °C)

Kokpunkt3 737 K (3 464 °C)

Pauling-elektronegativitet1.1

Första jonisationsenergi538.1 kJ/mol

Elektronaffinitet53 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Upptäckten av lantan förknippas i denna historiska uppgift med Carl Gustaf Mosander. Erkännande som grundämne, isolering av ett rent prov och den senare definitionen genom atomnummer skedde inte nödvändigtvis samtidigt.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 138.90547(7). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Lantan har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med lantan beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.