Хімічний елемент · довідкова сторінка

57La

Лантан

Лантан (La) — хімічний елемент з атомним номером 57. Він розташований у періоді 6, групі —, f-блоці. За кімнатної температури проста речовина зазвичай тверда. Атомний номер дорівнює числу протонів у ядрі й однозначно визначає елемент.

Атомний номер57

Стандартна атомна маса138.90547(7)

Група—

Період6

Блокf

Електронна конфігурація[Xe] 5d16s2

Електронна будова

Що визначає хімічні властивості

Елемент «Лантан» належить до лантаноїдів, у яких заповнюється 4f-підрівень. Ступінь окиснення +3 особливо поширений, а f-електрони помітно впливають на магнітні та оптичні властивості.

Електрони 4f відносно добре екрановані, тому хімія сусідніх лантаноїдів дуже подібна. Конфігурація [Xe] 5d16s2 пояснює тонші відмінності між ними.

Хімічні форми

Сполуки, йони та матеріали

Елемент «Лантан» найчастіше утворює сполуки зі ступенем окиснення +3: оксиди, галогеніди та координаційні комплекси. Відмінності у заповненні 4f проявляються в магнітних і люмінесцентних властивостях.

Фізичні властивості

Стан і фазові переходи

За кімнатної температури проста речовина перебуває у твердому стані. Густина: 6.162 g/cm³. Температура плавлення: 1 192 K (918.9 °C). Температура кипіння: 3 737 K (3 464 °C). Вимірювані фізичні величини можуть залежати від тиску, чистоти зразка та кристалічної структури.

Поширення та застосування

Де трапляється і як застосовується Лантан?

На практиці елемент «Лантан» або його сполуки використовують у таких напрямах: Оптичні лінзи, Батареї та акумулятори та Каталізатори. Конкретна роль залежить від хімічної форми та властивості, яку потрібно використати.

На практиці

Приклади реального застосування

Оптичні лінзи

Елемент «Лантан» та його сполуки взаємодіють зі світлом так, що це можна використовувати для генерації, перетворення, передавання або керування випромінюванням.

Батареї та акумулятори

Матеріали, що містять елемент «Лантан», можуть бути електродами, електролітами, каталізаторами або функціональними компонентами систем зберігання та перетворення енергії.

Каталізатори

Елемент «Лантан» або його сполуки можуть прискорювати реакції чи брати участь у ключових стадіях хімічного виробництва та синтезу.

Положення в періодичній системі

Що показують сусідні елементи

Елемент «Лантан» розташований у періоді 6, групі 3 та f-блоці; класифікація: лантаноїд. Порівняння з елементами тієї самої групи показує подібність валентної електронної будови, а рух уздовж періоду — закономірні зміни радіуса, енергії йонізації, електронегативності та характеру зв’язків.

Довідкові дані

Фізичні та атомні властивості

Класифікаціялантаноїд

Стан за кімнатної температуритвердий стан

Електронні оболонки2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2

Густина6.162 g/cm³

Температура плавлення1 192 K (918.9 °C)

Температура кипіння3 737 K (3 464 °C)

Електронегативність за Полінгом1.1

Перша енергія йонізації538.1 kJ/mol

Спорідненість до електрона53 kJ/mol

Значення стосуються елемента або нейтрального атома там, де це доречно. Фізичні величини можуть залежати від алотропної форми, тиску, чистоти та умов вимірювання.

Історія

Відкриття та ідентифікація

Історія вивчення елемента «Лантан» охоплює розпізнавання його хімічної індивідуальності, виділення або одержання речовини та подальший точний опис як елемента з атомним номером 57.

Ізотопи та атомна маса

Як ізотопний склад впливає на значення

Стандартна атомна маса дорівнює 138.90547(7). Це не маса одного конкретного атома, а зважене середнє, що відповідає типовому ізотопному складу природної речовини.

Елемент «Лантан» має принаймні один стабільний ізотоп. Усі ізотопи мають однакову кількість протонів, але різняться кількістю нейтронів і масою атома.

Безпека

Поводження та вплив

Ризики під час роботи з елементом «Лантан» залежать від хімічної форми, дози та шляху впливу. Проста речовина, йони та сполуки можуть істотно різнитися за біологічною й екологічною дією, тому слід орієнтуватися на дані для конкретної речовини.