Lantán

57 bárium ← lantán → cérium - ↑ La ↓ Ac 57 La Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	lantán, La, 57
Elemi sorozat	lantanoidák
Csoport, periódus, mező	3, 6, f
Megjelenés	ezüstfehér
Atomtömeg	138,9055(2) g/mol
Elektronszerkezet	[Xe] 5d1 6s2
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 18, 9, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	6,162 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on	5,94 g/cm³
Olvadáspont	1193 K (920 °C, 1688 °F)
Forráspont	3737 K (3464 °C, 6267 °F)
Olvadáshő	6,20 kJ/mol
Párolgáshő	402,1 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 27,11 J/(mol·K)
Gőznyomás (extrapolált) P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 2005 2208 2458 2772 3178 3726
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	hexagonális
Oxidációs állapotok	3 (erősen bázikus oxid)
Elektronegativitás	1,10 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 538,1 kJ/mol
	2.: 1067 kJ/mol
	3.: 1850,3 kJ/mol
Atomsugár	195 pm
Kovalens sugár	169 pm
Egyebek
Mágnesség	?
Elektromos ellenállás	(sz.h.) (α, poly) 615 nΩ·m
Hővezetési tényező	(300 K) 13,4 W/(m·K)
Hőtágulási tényező	(sz.h.) (α, poly) 12,1 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd)	(20 °C) 2475 m/s
Young-modulus	(α módosulat) 36,6 GPa
Nyírási modulus	(α módosulat) 14,3 GPa
Bulk modulusz	(α módosulat) 27,9 GPa
Poisson-arányszám	(α módosulat) 0,280
Mohs-keménység	2,5
Vickers-keménység	491 MPa
Brinell-keménység	363 HB
CAS-szám	7439-91-0
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A lantán izotópjai Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t. 137La mest. 60,000 yrs ε 0,600 137Ba 138La 0,09% 1,05E11 yrs ε 1,737 138Ba β- 1,044 138Ce 139La 99,91% La stabil 82 neutronnal
Hivatkozások

A lantán a periódusos rendszer 57-es rendszámú eleme, vegyjele La, nyelvújításkori neve latany. Ezüstös színű fém, a lantanidák közé tartozik. A természetben elsősorban ritkaföldfémekkel (pl.: cériummal alkotott ásványokban található meg. Képlékeny, könnyen megmunkálható fém, de a szabad levegőn gyorsan oxidálódik. Az iparban monacit és bastnasit ásványokból nyerik ki, egy soklépcsős eljárás során. A lantán vegyületeit számos területen felhasználják, például katalizátorként, adalékanyagként üvegben, szcintillátorként, öngyújtók gyújtószerkezetében stb. A lantán-karbonátot veseelégtelenség kezelésére alkalmazták.

Tulajdonságai

Fizikai tulajdonságok

A lantán puha, képlékeny, ezüstfehér fém, amely szobahőmérsékleten hatszöges kristályokba rendeződik. Könnyen oxidálódik (egy centiméteres nagyságrendű minta egy éven belül teljesen eloxidálódik), ezért tiszta formában csak kutatási céllal használják.

Kémiai tulajdonságok

A lantán két oxidációs számmal rendelkezik: +2, +3. Ezek közül a +3-as állapota a stabilabb. Például a LaH₃ stabilabb a LaH₂-nél. A lantán már 150 °C-on elég, lantán(III)-oxidot képezve:

4 La + 3 O₂ → 2 La₂O₃

Szobahőmérsékleten azonban a levegőben lévő pára is részt vesz a reakcióban, és hidratált oxid keletkezik, miközben a térfogata jelentősen megnő.

Rendkívül elektropozitív elem, hideg vízzel lassan, meleg vízzel viszont nagyon gyorsan reakcióba lép, és lantán-hidroxidot képez:

2 La (s) + 6 H₂O (l) → 2 La(OH)₃ (aq) + 3 H₂ (g)

200 °C fölött minden halogénnel élénken reagál:

2 La (s) + 3 F₂ (g) → 2 LaF₃ (s)

2 La (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 LaCl₃ (s)

2 La (s) + 3 Br₂ (g) → 2 LaBr₃ (s)

2 La (s) + 3 I₂ (g) → 2 LaI₃ (s)

Híg kénsavban jól oldódik, ekkor is La(III) formában van jelen, komplexet ([La(OH₂)₉]³⁺) képezve:

2 La(s) + 3 H₂SO₄ (aq) → 2 La₃+(aq) + SO2−4 (aq) + 3 H₂ (g)

Magasabb hőmérsékleten nitrogénnel, szénnel, kénnel, foszforral, bórral, szelénnel és arzénnel is reakcióba lép.

Izotópjai

A természetben megtalálható lantánt két izotóp alkotja, a stabil ¹³⁹La, amely a lantán mennyiségének 99,91%-át adja, és a radioaktív ¹³⁸La. Eddig 38 radioaktív izotópját írták le, ezek közül a legstabilabbak a ¹³⁸La-as, 1,05×10¹¹ év felezési idővel, és a ¹³⁷La-es, 60000 év felezési idővel. A többi radioaktív izotópjának felezési ideje kevesebb, mint egy nap, többségüké pedig 1 perc alatt van.

Források

Ez a szócikk részben vagy egészben a Lanthanum című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. A fordítás eredetijének szerzőit az eredeti cikk laptörténete sorolja fel.