химический каталог




ЛАНТАН

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ЛАНТАН (от греческого lanthano - скрываюсь; лат. Lanthanum) La, химический элемент III гр. периодической системы, атомный номер 57, атомная масса 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 природные смеси изотопов 9.10-28 м2. Конфигурация внешний электронной оболочки 5d16s2; степень окисления +3; энергия ионизации при последоват. переходе от La9 к La3+ соответственно 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 наиболее распространенным РЗЭ. Содержание ЛАНТАН в земной коре 2,9.10-3 % по массе, в морской воде 2,9.10-6 мг/л. Вместе с другими РЗЭ содержится в монаците, бастнезите, лопарите и апатите. Это основные минералы, из которых 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; плотность 6,162 г/см3. При 277-861 °С устойчив b -La: решетка кубич. типа Сu, а=0,5296 нм, z=4, пространств. группа Fm3m; плотность 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; плотность 5,97 г/см3; D H° полиморфных переходов a:b 0,36 кДж/моль, b:g 3,12 кДж/моль. Температура плавления 920 °С, температура кипения 3447 °С; для a -La: С0p 27,11 Дж/(моль.К); S0298 56,7 Дж/(моль.К); D H0пл 6,2 кДж/моль, D H0возг 430 кДж/моль (0 К); давление пара 0,881 Па (1727 °С); температурный коэффициент 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; коэффициент Пуассона 0,288. Легко поддается механические обработке. При комнатной температуре чистый ЛАНТАН обрабатывают ковкой и прессованием, хотя он и не обладает достаточной вязкостью. Из чистого ЛАНТАН возможно изготовление листов. По химический свойствам ЛАНТАН сходен с семейством из 14 элементов, следующих вслед за ним, которые поэтому называют 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 температуре, выше 250 °С легко образует гидриды. ЛАНТАН реагирует (обычно при нагревании) с большинством металлов и неметаллов, образуя интерметаллиды, галогениды, оксиды, сульфиды и др. Легко взаимодействие с минер, кислотами. Соед. ЛАНТАН, как правило, бесцветны. Ниже приводятся сведения о наиболее важных соединений ЛАНТАН 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 плотность 6,57 г/см3), при 2040-2110 °C - H-La2O3 с гексагон. решеткой; при 2100-2313 °C -X-La2O3 с кубической решеткой, температура плавления 2313 °С; С0р 108,8 Дж/(моль.К); D H0обР -1794,2 кДж/моль; S0298 127,3 Дж/(моль.К). Взаимод. с НСl, НNО3, НСlО4. Во влажном воздухе быстро превращаются в гидрат оксикарбоната ЛАНТАН; с водой реагирует активно подобно СаО, превращаясь в La2O3.nH2O. Получают разложением нитрата, оксалата, карбоната или др. солей ЛАНТАН на воздухе, обычно при температуре выше 800 °С. La2O3 - пpoмeжyт. продукт в производстве LaF3 и др. соединение ЛАНТАН, компонент оптических стекол, керамич. материалов, в том числе высокотемпературных сверхпроводников. Трифторид LaF3 - кристаллы с тригон. решеткой (в гексагон. установке: а=0,7186 нм, с=0,7352 нм, z=6, пространств. группа P3с1); температура плавления 1493 °С, температура кипения около 2300°С; С° 99,6 Дж/(моль.К); D H0обр - 1699 кДж/моль; S0298 100 Дж/(моль.К); не растворим в воде; образует кристаллогидраты. Получают гидраты осаждением из водных растворов солей ЛАНТАН при действии фтористоводородной кислоты, безводную соль - взаимодействие La2O3 с газообразным HF или F2, разложением фтораммонийных комплексов при 400-500 °С и др. Используют для получения металлич. ЛАНТАН; 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); температура плавления 862 °С, температура кипения около 1710°С; плотность 3,842 г/см3; С0р 98 Дж/(моль.К); D H0обр - 1071 кДж/моль; S0298 137 Дж/(моль.К). Хорошо растворим в воде; образует кристаллогидраты, в щелочных растворах гидролизуется до гидроксо-хлоридов. Получают взаимодействие смеси Сl2 и ССl4 с La2O3 или La2(C2O4)3 при 200-600 °С, хлорированием ЛАНТАН выше 100 °С и др. Применяют для получения ЛАНТАН и его соединений. Гидроксид La(OH)3 получают действием растворов щелочей на водорастворимые соли ЛАНТАН (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 ЛАНТАН - фторид, фосфат, карбонат, оксалат, моноцитрат, монотартрат и др. используют для выделения La(III) из растворов; чаще других применяют оксалат La2(C2O4)3.9H2O, который при прокаливании до 900-1000 °С дает La2O3. ЛАНТАН вместе с другими РЗЭ выделяют из минералов в виде смеси оксидов (содержание ЛАНТАН 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 ЛАНТАН в присутствии хлоридов Са и Ва. ЛАНТАН - легирующая добавка к алюминиевым, магниевым, никелевым и кобальтовым сплавам, компонент мишметалла, применяемого для улучшения свойств коррозионностойкой, быстрорежущей и жаропрочной стали. Интерметаллид LaNi5 - перспективный аккумулятор Н2. Оксисульфид и алюминат ЛАНТАН-компоненты люминофоров. См. также Лантана хромат (III). ЛАНТАН открыт К. Мосандером в 1839 в виде лантановой "земли" - La2O3.

Литература см. при ст. Редкоземельные элементы. ЛАНТАН ЛАНТАН Мартыненко. С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
валерой бох сантехника интернет магазин
купить стойку для ноутбука в москве
посуда известных брендов
Блюда для закусок Rooster

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)