Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ЛАНТАН

ЛАНТАН (от греч. lanthano - скрываюсь; лат. Lanthanum) La, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 57, ат. м. 138,9055; относится к редкоземельным элементам. Прир. лантан состоит из двух изотопов 139La (99,911 %) и радиоактивного 138La (0,089%; Т1/2 2.1011 лет). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 9.10-28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 5d16s2; степень окисления +3; энергия ионизации при последоват. переходе от La9 к La3+ соотв. 5,5770, 11,06 и 19,176 эВ; атомный радиус 0,187 нм, ионные радиусы (в скобках указаны координац. числа) La3+ 0,117 нм (6), 0,124 нм (7), 0,130 нм (8), 0,136 нм (9), 0,141 нм (10), 0,150 нм (12). Лантан вместе с Се и Nd относится к наиб. распространенным РЗЭ. Содержание лантана в земной коре 2,9.10-3 % по массе, в морской воде 2,9.10-6 мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в монаците, бастнезите, лопарите и апатите. Это осн. минералы, из к-рых его извлекают. Лантан - металл серебристо-белого цвета. До 277 °С устойчив a-La: кристаллич. решетка гексагональная, а=0,3772 нм, с=1,2144 нм, z=4, пространств. группа Р63/ттс; плотн. 6,162 г/см3. При 277-861 °С устойчив b-La: решетка кубич. типа Сu, а=0,5296 нм, z=4, пространств. группа Fm3m; плотн. 6,190 г/см3. При 861-920 °С существует g-La: решетка кубич. типа a-Fe, а=0,426 нм, z=2, пространств. группа Im3m; плотн. 5,97 г/см3; DH° полиморфных переходов a:b 0,36 кДж/моль, b:g 3,12 кДж/моль. Т. пл. 920 °С, т. кип. 3447 °С; для a-La: С0p 27,11 Дж/(моль.К); S0298 56,7 Дж/(моль.К); DH0пл 6,2 кДж/моль, DH0возг 430 кДж/моль (0 К); давление пара 0,881 Па (1727 °С); температурный коэф. линейного расширения a-La 5,2.10-6 К-1, b-La 9,5.10-6 К-1; р для a-La 56,8.10-6 Ом.см, b-La 9,8.10-5 Ом.см, g-La 1,26.10-4 Ом.см; теплопроводность a-La 13,81 Вт/(м.К); твердость по Бринеллю 363 МПа; коэф. Пуассона 0,288. Легко поддается мех. обработке. При комнатной т-ре чистый лантан обрабатывают ковкой и прессованием, хотя он и не обладает достаточной вязкостью. Из чистого лантана возможно изготовление листов. По хим. св-вам лантан сходен с семейством из 14 элементов, следующих вслед за ним, к-рые поэтому наз. лантаноидами. На воздухе лантан быстро окисляется с образованием гидратированного оксикарбоната. При 450 °С в среде О2 воспламеняется, с N2 раскаленный лантан образует нитрид. Заметно поглощает Н2 при комнатной т-ре, выше 250 °С легко образует гидриды. Лантан реагирует (обычно при нагр.) с большинством металлов и неметаллов, образуя интерметаллиды, галогениды, оксиды, сульфиды и др. Легко взаимод. с минер, к-тами. Соед. лантана, как правило, бесцветны. Ниже приводятся сведения о наиб. важных соед. лантана. Оксид (сесквиоксид) La2O3 - кристаллы; до 2040 °С устойчив A-La2O3 с гексагон. решеткой (а=0,39373 нм, с=0,61299 нм, z=l, пространств. группа Р3ml плотн. 6,57 г/см3), при 2040-2110 °C - H-La2O3 с гексагон. решеткой; при 2100-2313 °C -X-La2O3 с кубич. решеткой, т. пл. 2313 °С; С0р 108,8 Дж/(моль.К); DH0обР -1794,2 кДж/моль; S0298 127,3 Дж/(моль.К). Взаимод. с НСl, НNО3, НСlО4. Во влажном воздухе быстро превращ. в гидрат оксикарбоната лантана; с водой реагирует активно подобно СаО, превращаясь в La2O3.nH2O. Получают разложением нитрата, оксалата, карбоната или др. солей лантана на воздухе, обычно при т-ре выше 800 °С. La2O3 - пpoмeжyт. продукт в произ-ве LaF3 и др. соед. лантана, компонент оптич. стекол, керамич. материалов, в т. ч. высокотемпературных сверхпроводников. Трифторид LaF3 - кристаллы с тригон. решеткой (в гексагон. установке: а=0,7186 нм, с=0,7352 нм, z=6, пространств. группа P3с1); т. пл. 1493 °С, т. кип. ок. 2300°С; С° 99,6 Дж/(моль.К); DH0обр - 1699 кДж/моль; S0298 100 Дж/(моль.К); не раств. в воде; образует кристаллогидраты. Получают гидраты осаждением из водных р-ров солей лантана при действии фтористоводородной к-ты, безводную соль - взаимод. La2O3 с газообразным HF или F2, разложением фтораммонийных комплексов при 400-500 °С и др. Используют для получения металлич. лантана; монокристаллы LaF3-селективные электроды по отношению к ионам F- Трихлорид LaCl3 - кристаллы с гексагон. решеткой (а=0,7468 нм, с=0,4366 нм, z=2, пространств. группа Р63/m); т. пл. 862 °С, т. кип. ок. 1710°С; плотн. 3,842 г/см3; С0р 98 Дж/(моль.К); DH0обр - 1071 кДж/моль; S0298 137 Дж/(моль.К). Хорошо раств. в воде; образует кристаллогидраты, в щелочных р-рах гидролизуется до гидроксо-хлоридов. Получают взаимод. смеси Сl2 и ССl4 с La2O3 или La2(C2O4)3 при 200-600 °С, хлорированием лантана выше 100 °С и др. Применяют для получения лантана и его соединений. Гидроксид La(OH)3 получают действием р-ров щелочей на водорастворимые соли лантана (хлорид, нитрат, перхлорат, ацетат); рН начала осаждения La(OH)3 или основных солей типа La(OH)2,5Cl0,5 близок к 8. Плохо растворимые соли лантана - фторид, фосфат, карбонат, оксалат, моноцитрат, монотартрат и др. используют для выделения La(III) из р-ров; чаще других применяют оксалат La2(C2O4)3.9H2O, к-рый при прокаливании до 900-1000 °С дает La2O3. Лантан вместе с др. РЗЭ выделяют из минералов в виде смеси оксидов (содержание лантана 15-30%). При переработке рудных концентратов и разделении РЗЭ на подгруппы лантан выделяется вместе с Се, Рr и Nd. После отделения Се лантан очищают от др. РЗЭ методами экстракции, ионообменной хроматографии, фракционным осаждением гидроксидов. Металлич. лантан получают восстановлением LaF3 или LaCl3 кальцием, электролизом расплава хлоридов лантана в присут. хлоридов Са и Ва. Лантан - легирующая добавка к алюминиевым, магниевым, никелевым и кобальтовым сплавам, компонент мишметалла, применяемого для улучшения св-в коррозионностойкой, быстрорежущей и жаропрочной стали. Интерметаллид LaNi5 - перспективный аккумулятор Н2. Оксисульфид и алюминат лантана-компоненты люминофоров. См. также Лантана хромат (III). Лантан открыт К. Мосандером в 1839 в виде лантановой "земли" - La2O3. Лит. см. при ст. Редкоземельные элементы. Л. И. Мартыненко. С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.
===
Исп. литература для статьи «ЛАНТАН»: нет данных

Страница «ЛАНТАН» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн