From Wikipedia, the free encyclopedia
Լանթան (լատին․՝ Lanthanum), քիմիական տարր է, որի նշանն է La: Երրորդ խմբի երկրորդական ենթախմբի տարր է, գտնվում է 6-րդ պարբերությունում։ Ատոմային համարը 57 է, ատոմային զանգվածը՝ 138,9055 է։ Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը՝ 5d6s2։ Ունի երկու կայուն իզոտոպ՝ 139La (99,911 %) և 138La (0,089 %)։ Լանթանը սպիտակ-արծաթափայլ մետաղ է։
| |||||
---|---|---|---|---|---|
Ատոմի հատկություններ | |||||
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ | Լանթան / Lanthanum (La), La, 57 | ||||
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված) | 138,90547(7)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ) | ||||
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա | [Xe] 5d1 6s2 | ||||
Ատոմի շառավիղ | (108)[2] պմ | ||||
Քիմիական հատկություններ | |||||
Կովալենտ շառավիղ | 169 պմ | ||||
Իոնի շառավիղ | 101.(+3e) 6 պմ | ||||
Էլեկտրաբացասականություն | 1,10 (Պոլինգի սանդղակ) | ||||
Էլեկտրոդային պոտենցիալ | La←La3+ -2,38В | ||||
Օքսիդացման աստիճաններ | 3 | ||||
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն) | 541,1(5,61) կՋ/մոլ (էՎ) | ||||
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ | |||||
Հալման ջերմաստիճան | 920 Կ | ||||
Եռման ջերմաստիճան | 3447-3469 Կ | ||||
Մոլյար ջերմունակություն | 27,11[3] Ջ/(Կ·մոլ) | ||||
Մոլային ծավալ | 22,5 սմ³/մոլ | ||||
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց | |||||
Բյուրեղացանցի կառուցվածք | վեցանկյուն | ||||
Բյուրեղացանցի տվյալներ | a=3,772 c=12,14 | ||||
C/a հարաբերություն | 3,22 | ||||
Դեբայի ջերմաստիճան | 132 Կ | ||||
Այլ հատկություններ | |||||
Ջերմահաղորդականություն | (300 Կ) 13,4 Վտ/(մ·Կ) | ||||
CAS համար | CAS գրանցման համար? |
57 | Լանթան |
138,906 | |
5d16s2 |
Հայտնաբերել է շվեդ քիմիկոս Կ. Գ. Մոսանդերը (1839)։ Լանթանը մոտ 36 տարի հնարավոր չի եղել հայտնաբերել։ 1803 թվականին շվեդ քիմիկոս 24 ամյա Բերցիլիուսը ուսումնասիրում էր մի նյութ, որը այժմ հայտնի է ցերիտ անվամբ։ Նա այդ նյութում հայտնաբերել էր իտրիումային մաս, և ևս մեկ այլ տարր, որը շատ նման էր իտրիումային մասին։ Վերջինիս անվանեց ցերիում։
1826 թվականին Կարլ Մոզանդերը ուսումնասիրեց ցերիումային մասը, և հանգեց այն եզրակացության, որ այն համասեռ չէ, և բացի ցերիումից, պարունակում է նաև այլ նոր տարր։ Բայց այդ փաստը հաջողվեց ապացուցել միայն 1839 թվականին, երբ նա կարողացավ առանձնացնել նոր տարրը։ Բերցիլիուսի առաջարկմամբ տարրն անվանեցին լանթան։ հունարեն՝ λανθάνω - թաքնվում եմ, հալվում եմ։ Մետաղական 1 գրամ լանթանի գինը, որն ունի 99-99.9 մաքրություն, կազմում է 2-4 դոլար։
Ստացվում է LaCl3-ի հալույթի էլեկտրոլիզով և այլ եղանակներով։
Պարզագույն միացությունը լանթանն է, փայլուն մետաղ է, արծաթագույն-սպիտակ գույնով, մաքուր վիճակում փափուկ և մածուցիկ է։ Համարվում է շատ քիչ տարածված տարրերից մեկը[4]։ Լանթանը ցերիումի և նեոդիմի հետ համարվում է երկրի վրա հազվադեպ հանդիպող տարրից մեկը։ Լանթանի պարունակությունը երկրակեղևում կազմում է 2,9•10−3% ըստ զանգվածի, իսկ ծովային ջրում՝ 2,9•10−6մգ/լref name="ХЭ"/>[5]։
Փայլուն մետաղ է, արծաթագույն-սպիտակ գույնով, մաքուր վիճակում փափուկ և մածուցիկ է։ Լանթանն ունի վատ պարամագնիսական հատկություններ։ Ունի երեք բյուրեղական մոդիֆիկացիա՝ α-La, β-La, և γ-La: Անցման ջերմաստիճանը կազմում է α↔β 277 °C և β↔γ 861 °C:
Մի մոդիֆիկացիայից մեկին անցնելիս լանթանի խտությունը փոխվում է։ Լանթանը կարծրությամբ նման է անագին։ Հալման ջերմաստիճանը կազմում է 915-925 °C, իսկ եռման ջերմաստիճանը 4515 °C է։
Իր քիմիական հատկություններով լանթանը նման է իրեն հաջորդող 14 քիմիական էլեմենտներին, այդ պատճառով նրանց անվանում են լանթանոիդներ։ Խոնավ օդում լանթանը վեր է ածվում լանթանի կարբոնատի։ La2O3-ը սպիտակ ամորֆ փոշի է, ջրում չի լուծվում, լուծվում է թթուներում։
450 °C ջերմաստիճանում թթվածնում այրվում է, առաջացնելով լանթանի (III) օքսիդ
Դանդաղ փոխազդում է սառը ջրում, և արագ՝ տաք ջրի հետ, առաջացնելով լանթանի հիդրօքսիդ (III)։ 2La(OH)3-ը դոնդողանման սպիտակ նստվածք է, CO2-ի հետ փոխազդելիս վեր է ածվում կարբոնատի։
2La+6H2O=>2La(OH)3+3H2 (90 °C) Տաքացման պայմաններում լանթանը ռեակցիայի մեջ է մտնում ֆտորի, քլորի, բրոմի և յոդի հետ, առաջացնելով համապատասխանաբար ֆտորիդ, քլորիդ, բրոմիդ և յոդիդ[6]։
Հեշտ է փոխազդում հանքային թթուների հետ, առաջացնելով La+3 իոն և ջրածին։
Լանթանի նիտրատները, կարբոնատները տաքացման պայմաններում առաջացնում են օքսիդ։ Լանթանի ացետատը իրեն պահում է օսլայի պես, երբ նրան ավելացնում են յոդ։ Այդ հատկությունն օգտագործվում է, երբ խառնուրդների մեջ պետք է պարզել լանթանի գոյությունը։
Մաքուր լանթանը գործնականում չի օգտագործվում, իր բարձր գնի պատճառով։ Առաջին անգամ լանթանը կիրառել են ցանցերի (газокалильных сетках) արտադրության մեջ։ Լանթանի օքսիդը և բորիդը օգտագործվում են էլեկտո-վակումային լամպերում։
Օգտագործվում է նաև որպես նիկելի, մանգանի և կոբալտի համաձուլվածքների բաղադրատարր։ La(Ni3.55Mn0.4Al0.3Co0.4Fe0.35) միացությունն օգտագործվում է նիկելի մետաղ-հիդիդային մարտկոցների անոդային մատերիալ։ Տիպիկ հիբրիդային ավտոմոբիլ Toyota Prius-ի արտադրության համար պահանջվում է 10-15 կգ լանթան, որն այնտեղ գտնվում է մարտկոցի բաղադրության մեջ։
Լանթանն ունի ջրածին կլանելու հատկություն։ Մեկ ծավալ լանթանն ունակ է հետադարձ ադսորբցիայի պրոցեսում կլանելու 400 ծավալ ջրածին։ Լանթանի աղերը անգույն բյուրեղանման նյութեր են։ Լուծվող աղերն են՝ նիտրատները, հալոգենիդնեը, սուլֆատները, չլուծվողները՝ ֆտորիդները, ֆոսֆատները, կարբոնատները։ Լանթանի օքսիդը՝ La2O3-ը մտնում է հատուկ ապակիների և բարձրջերմաստիճանային կերամիկաների բաղադրության մեջ։
Բնության մեջ լանթանը հանդիպում է երկու իզոտոպների տեսքով՝ 139La՝ ռադիոակտիվ, և 138La, որի կյանքի տևողությունը կազմում է 1,02•1011 տարի։ Ավելի տարածված իզոտոպ է համարվում 139La-ը, որը խառնուրդում կազմում է 99,911 %։
Արհեստականորեն ստացվել են 39 անկայուն իզոտոպներ, 117-155 զանգվածային թվերով, և 12 միջուկաին իզոմերներ։ Լանթանը համարվում է քիչ թունավոր նյութ։ Լանթանի մետաղական փոշին, կամ նրա մանր մասերը ընկնելով շնչուղիներ, կարող են գրգռել, կամ առաջացնել պնևմոնիա հիվանդությունը։
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.