ธาตุเคมี · หน้าข้อมูลอ้างอิง

57La

แลนทานัม

แลนทานัมเป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 57 และสัญลักษณ์ La อยู่ในคาบ 6 หมู่ — บล็อก f ที่อุณหภูมิห้องสถานะอ้างอิงคือของแข็ง และมีการจัดเรียงอิเล็กตรอน [Xe] 5d16s2

เลขอะตอม57

น้ำหนักอะตอมมาตรฐาน138.90547(7)

หมู่—

คาบ6

บล็อกf

การจัดเรียงอิเล็กตรอน[Xe] 5d16s2

โครงสร้างอิเล็กตรอน

อะไรควบคุมเคมีของธาตุนี้

แลนทานัมเป็นธาตุในอนุกรมแลนทาไนด์ ซึ่งออร์บิทัลย่อย 4f ค่อย ๆ ถูกเติม ออกซิเดชันสถานะ +3 พบได้บ่อย และอิเล็กตรอน f ทำให้แลนทาไนด์หลายชนิดมีสมบัติทางแม่เหล็กและสเปกตรัมที่เด่นชัด

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของแลนทานัมคือ [Xe] 5d16s2 อิเล็กตรอน 4f ถูกบังด้วยอิเล็กตรอนชั้นนอกพอสมควร จึงทำให้เคมีของแลนทาไนด์ข้างเคียงคล้ายกันมาก ขณะที่รัศมีไอออนและรายละเอียดของระดับพลังงานยังทำให้สมบัติและการแยกสารแตกต่างกันได้

รูปแบบทางเคมี

สารประกอบ ไอออน และวัสดุ

แลนทานัมมักสร้างสารประกอบไอออนิกที่มีออกซิเดชันสถานะ +3 รวมถึงออกไซด์ เฮไลด์ และสารเชิงซ้อน เคมีของแลนทาไนด์คล้ายกันมากเพราะขนาดและประจุใกล้เคียงกัน แต่อิเล็กตรอน 4f ยังทำให้สมบัติทางแสงและแม่เหล็กแตกต่างกันได้

พฤติกรรมทางกายภาพ

สถานะและการเปลี่ยนสถานะ

ที่อุณหภูมิห้อง สถานะอ้างอิงคือของแข็ง ความหนาแน่นที่ระบุคือ 6.162 g/cm³ จุดหลอมเหลวคือ 1 192 K (918.9 °C) จุดเดือดคือ 3 737 K (3 464 °C) ความดัน ความบริสุทธิ์ โครงสร้างผลึก และอัญรูปสามารถทำให้ค่าที่วัดเปลี่ยนได้ จึงควรอ่านข้อมูลทางกายภาพพร้อมเงื่อนไขการวัด

การพบและการใช้งาน

พบแลนทานัมที่ไหนและนำไปใช้อย่างไร

ในทางปฏิบัติแลนทานัมพบการใช้งานในด้าน เลนส์แสง, แบตเตอรี่ และ ตัวเร่งปฏิกิริยา เหตุผลของการใช้งานอาจมาจากสมบัติของธาตุบริสุทธิ์ โลหะผสม สารประกอบ หรือไอโซโทปเฉพาะ จึงควรพิจารณารูปทางเคมีควบคู่กับการใช้งานเสมอ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

ตัวอย่างการใช้งานในโลกจริง

เลนส์แสง

ในงานเลนส์แสงแลนทานัมหรือสารประกอบของมันใช้เพื่อควบคุมการดูดกลืน การปล่อย การหักเห หรือการสะท้อนของแสงในช่วงความยาวคลื่นที่ต้องการ

แบตเตอรี่

แลนทานัมใช้ในเคมีแบตเตอรี่บางแบบเป็นวัสดุอิเล็กโทรด สารออกฤทธิ์ หรือส่วนของอิเล็กโทรไลต์ โดยบทบาทจริงขึ้นอยู่กับการออกแบบเซลล์และสารประกอบที่ใช้

ตัวเร่งปฏิกิริยา

ในงานตัวเร่งปฏิกิริยาแลนทานัมหรือสารประกอบของมันมีบทบาทเป็นสารตั้งต้น รีเอเจนต์ ตัวเร่งปฏิกิริยา หรือสารควบคุมสมดุลทางเคมี โดยรูปสารประกอบเป็นตัวกำหนดหน้าที่จริง

ตำแหน่งในตารางธาตุ

ธาตุข้างเคียงบอกอะไรเรา

แลนทานัมอยู่ในอนุกรมแลนทาไนด์ของบล็อก f ในคาบ 6 การเปรียบเทียบกับซีเซียมและแบเรียมช่วยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของรัศมีไอออน การจัดเรียงอิเล็กตรอน และสมบัติทางแม่เหล็กหรือแสง

ข้อมูลอ้างอิง

สมบัติทางกายภาพและอะตอม

การจัดประเภทแลนทาไนด์

สถานะที่อุณหภูมิห้องของแข็ง

ชั้นอิเล็กตรอน2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

ความหนาแน่น6.162 g/cm³

จุดหลอมเหลว1 192 K (918.9 °C)

จุดเดือด3 737 K (3 464 °C)

อิเล็กโตรเนกาติวิตีแบบพอลิง1.1

พลังงานไอออไนเซชันลำดับแรก538.1 kJ/mol

สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน53 kJ/mol

เมื่อเหมาะสม ค่าต่าง ๆ อธิบายธาตุหรืออะตอมเป็นกลาง สมบัติทางกายภาพอาจขึ้นอยู่กับอัญรูป ความดัน ความบริสุทธิ์ และเงื่อนไขการวัด

ประวัติ

การค้นพบและการระบุชนิด

แลนทานัมถูกระบุจากสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นระหว่างพัฒนาการของวิชาเคมี ปัจจุบันนิยามธาตุนี้อย่างแน่นอนด้วยเลขอะตอมและโครงสร้างอะตอม ไม่ใช่เพียงลักษณะของตัวอย่างที่มองเห็นได้

ไอโซโทปและน้ำหนักอะตอม

องค์ประกอบไอโซโทปเปลี่ยนตัวเลขอย่างไร

น้ำหนักอะตอมมาตรฐานของแลนทานัมคือ 138.90547(7) ค่านี้เป็นค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักขององค์ประกอบไอโซโทปในวัสดุธรรมชาติ ไม่ใช่มวลของอะตอมเดี่ยว

ไอโซโทปของแลนทานัมมีจำนวนโปรตอนเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนและมวลอะตอมต่างกัน สัดส่วนไอโซโทปธรรมชาติสามารถทำให้ค่าน้ำหนักอะตอมมาตรฐานเปลี่ยนได้

ความปลอดภัย

การจัดการและการสัมผัส

ความเสี่ยงของแลนทานัมขึ้นอยู่กับรูปทางเคมี ปริมาณ และเส้นทางการสัมผัส ธาตุบริสุทธิ์ ไอออน และสารประกอบอาจมีผลต่อร่างกายและสิ่งแวดล้อมต่างกัน จึงควรตรวจข้อมูลความปลอดภัยของสารจริงเสมอ