Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol:

La

Nombre atòmic: 57

Lantani

Lantano

Lanthanum

Lanthane

Grup: 3

Període: 6

Família: Lantànids

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f0 5d1

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Carl Gustav Mosander

Nacionalitat: Suècia

Any: 1839

Origen del nom: del grec “lanthanien”, que significa amagat

Una mica d’història: Es va descubrir a suècia per Carl Gustav Mosander al 1839 en un nitrat de ceri impur. La seva extracció donava òxid de lantani, La2O3.

Estat natural: El lantani no es troba mai a la natura com element lliure. Es troba associat al ceri i al tori i a altres terres rares en minerals com la cerita, manacita ((Ce,La,...)PO4), bastnaesita ((Ce,La...)(CO3)F), apatita i en certs tipus de calcita 

Estructura cristal·lina:

Sistema Hexagonal

     

    a = b

Abundància a l’ésser humà: -

 

Abundància a la Terra: ocupa el lloc 28è en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 2 ppb (parts per bilió) en pes

 

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

138,9055

6145

2,5

20,73

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

1194

3730

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,87

1,06 (La3+)

1,69

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

48

538,1

1067

1850

+2, +3

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

14,2

1,1

31,1

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

423,0

10,0

402

188,10

13,4

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions:  La pols del metall presenta perill de foc i explosió.

Les sals de lantani poden danyar el fetge i una exposició prolongada, inhalat amb l’aire pot causar embòlia de pulmó.

-2,38 La3+/La

 metall

Característiques:

 

És un metall sòlid de color blanc platejat, dúctil i prou tou com per poder ser tallat amb un ganivet; bon conductor de la calor i l’electricitat.

És un dels més reactius dels metalls de les terres rares. En estat natural és una barreja de dos isòtops 138La i 139La.

És un dels productes radioactius de la fissió de l’urani, el tori o el plutoni 

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància(%)

Altres

Lantani-132

57

75

132La

4,8 hores

0,00

Radioactiu

Lantani-133

57

76

133La

3,91 hores

0,00

Radioactiu

Lantani-134

57

77

134La

6,5 minuts

0,00

Radioactiu

Lantani-135

57

78

135La

19,5 hores

0,00

Radioactiu

Lantani-136

57

79

136La

9,87 minuts

0,00

Radioactiu

Latani-137

57

80

137La

60.000 anys

0,00

 Radioactiu

Latani-138

57

81

138La

105.000 milions d’anys

0,09

 

Latani-139

57

82

139La

Estable

99,91

 

Latani-140

57

83

140La

1,678 dies

0,00

Radioactiu

Latani-141

57

84

141La

3,9 hores

0,00

Radioactiu

Latani-142

57

85

142La

1,54 minuts

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

S’oxida ràpidament en l’aire i s’encén per damunt dels 450ºC amb una llum viva per a formar òxid de lantani, La2O3.

L’aigua freda ataca el lantani lentament i l’aigua calenta més ràpidament per a donar l’hidròxid.

Reacciona directament amb carboni, nitrogen, bor, seleni, silici, fòsfor, sofre i amb els halògens amb els quals forma halurs de lantani (III):

2La (s) + 3F2 (g)2LaF3 (s)

2La (s) + 3Cl2 (g)2LaCl3 (s) 

2La (s) + 3Br2 (g)2LaBr3 (s) 

2La (s) + 3I2 (g)2LaI3 (s) 

Reacciona amb els àcids diluïts formant sals trivalents incolores. Es dissol ràpidament en àcid sulfúric diluït per formar solucions que contenen el ió aquós La3+ juntament amb gas hidrogen. És probable que el ió La3+ existeixi juntament amb el ió complex (La(OH2)9)3+:

                   2La (s)  +  3 H2SO4 (aq)  2 La3+ (aq) + 3 SO42- (aq) + 3 H2 (g)

Amb aire

Vigorosa amb calor;  La2O3       4 La + 3 O2 à 2 La2O3

Amb H2O

SuauH2, La(OH)3    2 La (s) + 6 H2O (g) à 2 La(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

Amb HCL  6M

Suau H2, LaCl3

Amb HNO3 15M

Suau La(NO3)3

 

 

 

 

 

 

 

Obtenció

És difícil obtenir el metall pur. S’extrau amb un grau de puresa acceptable  com a sals de les menes dels seus minerals amb HSO, salfumant i NaOH amb molta dificultat. Es purifica mitjançant tècniques de complexació, extracció i bescanvi iònic (mitjançant reines intercambiadores d’ions). El lantani pur s’obté durant la reducció del LaF3 amb metall calci:  

2LaF3 + 3 Ca  2 La + 3 CaF2. També es podrien utilitzar altres halurs, però el CaF2 és més fàcil d’utilitzar sota les condicions de la reacció ( 50ºC per damunt del punt de fusió de l’element i en atmosfera d’argó). El calci sobrant es treu de la mescla de reacció sota buit.

Usos

S'usa en aliatges amb l'alumini i el magnesi, així com també amb l'acer.

L'òxid de lantani s'utilitza per a fabricar certs tipus de vidres òptics i lents de gran qualitat. El lantani millora la resistència alcalina del vidre i proporciona un alt índex de refracció al vidre

El lantani impur s'utilitza per a fabricar pedres per a encenedors.

En quantitats petites s’utilitza com additiu per a produir ferro colat.

Els compostos de lantani tenen aplicació en il·luminació de carboni, especialment en la indústria del cinema per a il·luminació d’estudis i projeccions.

Toxicitat

Desconeguda