Лантан

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Лантан, 57La
Lanthan 1-cropflipped.jpg
сребърно-бял
Общи данни
БарийЛантанЦерий
-

La

Ac
Водород
Хелий
Литий
Берилий
Бор
Въглерод
Азот
Кислород
Флуор
Неон
Натрий
Магнезий
Алуминий
Силиций
Фосфор
Сяра
Хлор
Аргон
Калий
Калций
Скандий
Титан
Ванадий
Хром
Манган
Желязо
Кобалт
Никел
Мед
Цинк
Галий
Германий
Арсен
Селен
Бром
Криптон
Рубидий
Стронций
Итрий
Цирконий
Ниобий
Молибден
Технеций
Рутений
Родий
Паладий
Сребро
Кадмий
Индий
Калай
Антимон
Телур
Йод
Ксенон
Цезий
Барий
Лантан
Церий
Празеодим
Неодим
Прометий
Самарий
Европий
Гадолиний
Тербий
Диспросий
Холмий
Ербий
Тулий
Итербий
Лутеций
Хафний
Тантал
Волфрам
Рений
Осмий
Иридий
Платина
Злато
Живак
Талий
Олово
Бисмут
Полоний
Астат
Радон
Франций
Радий
Актиний
Торий
Протактиний
Уран
Нептуний
Плутоний
Америций
Кюрий
Берклий
Калифорний
Айнщайний
Фермий
Менделевий
Нобелий
Лоуренсий
Ръдърфордий
Дубний
Сиборгий
Борий
Хасий
Майтнерий
Дармщатий
Рьонтгений
Коперниций
Нихоний
Флеровий
Московий
Ливерморий
Тенесин
Оганесон
Име, символ, № Лантан, La, 57
Група, период, блок -, 6, f
Химическа серия Лантанид
Електронна конфигурация [Xe]5d16s2
e- на енергийно ниво 2,8,18,18,9,2
Electron shell 057 Lanthanum - no label.svg
Свойства на атома
Атомна маса 138,9055 u
Атомен радиус 195 pm
Ковалентен радиус 169 pm
Степен на окисление 3
Оксид силно основен
Електроотрицателност 1,1 (скала на Полинг)
Йонизационен потенциал I: 538,1 kJ/mol
Lanthanum spectrum visible.png
Физични свойства
Агрегатно състояние Твърдо вещество
Кристална структура хексагонална
Hexagonal.svg
Плътност 6162 kg/
Температура на топене 1193 K
(920 °C)
Температура на кипене 3730 K
(3457 °C)
Моларен обем 22,39х10-6 /mol
Специф. топлина на топене 6,2 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 414 kJ/mol
Скорост на звука 2475 m/s
Специф. топлинен капацитет 190 J/(kg·K)
Специф. електропроводимост 1,26х106 S/m
Топлопроводимост 13,5 W/(m·K)

Лантан е химичен елемент от периодичната система със символ La и атомен номер 57. Лантанът принадлежи към групата на лантанидите, чието име е дал. Елементът принадлежи към редкоземните метали.

История[редактиране | редактиране на кода]

Лантанът от гръцки λαυθάυειυ, "скрит") е открит през 1839 от Карл Густав Мозандер. Той получил лантанов сулфат чрез разделителна кристализация от цериев нитрат, погрешно смятан за чист. В чиста форма лантанът бил получен едва през 1923 г.[1]

Находища[редактиране | редактиране на кода]

В природата лантанът се среща само в съединения с други лантаниди в различни минерали. Най-важни от тях са:

Получаване[редактиране | редактиране на кода]

След отстраняването на останалите лантаниди, оксидът се превръща в лантанов флуорид с помощта на флуороводород. Накрая се редуцира с калций до лантан със съпътстващ продукт калциев флуорид. Отделянето на калциевите остатъци и примеси се извършва чрез допълнително претопяване във вакуум.

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Лантан

Лантанът е сребърно-бял, ковък и пластичен, блестящ метал с хексагонална кристална решетка (при стайна температура). В зависимост от температурата, кристалната решетка се променя и съществуват още две полиморфни модификации на лантана.

Химични свойства[редактиране | редактиране на кода]

Лантанът реагира с кислорода във въздуха до лантанов оксид, който реагира с вода и се преобразува в лантанов хидроксид.


При температура над 440 0С лантанът се окислява до лантанов оксид (La2O3. Под въздействието на водород протича химична реакция, в студена вода — бавна, в гореща — бърза, до образуването на хидроксид.


Лантанът се разтваря в разредени киселини, като при реакцията се отделя водород.


С много елементи лантанът реагира директно при загряване, а с халогените — и при нормална температура. С водорода образува черен, чувствителен към вода, нестехиометричен хидрид.

Употреба[редактиране | редактиране на кода]

Лантанът се използва като компонент на метални сплави. Запалващите материали в запалителните свещи съдържат 25 до 45% лантан. Намира приложение като редуциращо средство в металургията. Като съставна част на чугуна подпомага образуването на сферичен графит. Като сплавна съставка допринася за подобряването на оксидационната устойчивост. Лантановите примеси променят твърдостта и температурната устойчивост на молибден.

Катализаторите на фракции от петрол и бензин съдържат лантан. Но количествата вложени в тях са намаляващи. Висококачествените катоди за запалване със свободни електрони са изградени от лантанов хексаборид (LaB6) като заместител на волфрамовата тел.

Сплави[редактиране | редактиране на кода]

Кобалт-лантановата сплав (LaCo5) се използва като магнитен материал, обогатеният с лантан бариев титанат се употребява при производството на терморезистори (температурно независими съпротивления). В сплав с кобалт, желязо, манган и стронций се използва при производството на катоди за високотемпературни горивни клетки. Лантан-никеловите примеси (LaNi5) намират приложение като водородни хранилища в никелово-металхидридните акумулатори.

От сплавта на лантан с титан се произвеждат медицински инструменти, които са устойчиви на корозия и лесно се стерилизират.

Лантанов оксид[редактиране | редактиране на кода]

  • Производство на стъкла с висока устойчивост, които същевременно са с нисък коефициент на пречупване на светлината и се използват за направата на камери, лещи за телескопи и стъкла за очила.
  • Производство на кристал и порцеланови покрития. Съединението замества отровните оловни съединения, като същевременно подобрява химическата устойчивост (подобряване на устойчивостта на действието на основи).
  • Производство на керамични корпуси за кондензатори и стъкла, несъдържащи силикати
  • Съставна част на материалите за полиране на стъкла
  • Производство на нажежаеми електроди за електронни лампи

Лантанов карбонат[редактиране | редактиране на кода]

Медикаменти за намаляване на фосфатните нива при пациенти на диализа.

Мерки за безопасност[редактиране | редактиране на кода]

Лантанът е определен като слабо токсичен. Токсична доза досега не е позната. Но лантанът на прах е определен като силно разяждащ, защото реагира лесно с влажността на кожата при допир и се превръща в лантанов хидроксид (сходен е с елементите калций и стронций). Смъртоносната доза за плъховете е 720 мг.

Съединения[редактиране | редактиране на кода]

В съединения лантанът проявява La3+ валентност

Изотопи[редактиране | редактиране на кода]

Изотопи
Изотоп Честота Период на
полуразпад
Тип
разпад
Енергия на
разпада
МeV
Продукт на
разпада
La135 синт. 19,5 часа ε 1,200 Ba135
La136 синт. 9,87 мин ε 2,870 Ba136
La137 синт. 60 000 год ε 0,600 Ba137
La138 0,09% 1,05×1011 год. ε 1,737 Ba138
β- 1,044 Ce138
La139 99,91% стабилен
La140 синт. 1,6731 дни β- 3,762 Ce140
La141 синт. 3,92 часа β- 2,502 Ce141

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Patnaik, Pradyot (2003). Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill. pp. 444–446. ISBN 0070494398

В интернет[редактиране | редактиране на кода]

WebElements.com - Лантан

Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „lanthan“ в Уикипедия на немски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода, и списъка на съавторите.