Lantano, Símbolo, Propiedades químicas, Uso

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Elemento Lantano

Lantano es el elemento f-block o elemento de tierra rara de la tabla periódica con número atómico 57 y símbolo La. La configuración electrónica de la escala de valencia de La es [Xe] 5d1 6s2 4f0. El nombre de tierras raras se le dio porque originalmente se extraían del óxido de tierras raras.

Símbolo químico del elemento lantano y propiedades de la tabla periódica

Fue descubierto por primera vez por el químico sueco Carl Gustaf Mosander en 1839 y el nombre lantano proviene del griego antiguo lanthanein, que significa estar escondido. Es el primer elemento f-block y prototipo de la familia de los lantánidos.

Propiedades del lantano

Es un metal de tierras raras de color blanco plateado suave que se decolora rápidamente en el aire y se quema fácilmente cuando se calienta. El lantano forma parte del grupo escandio o grupo 3 (IIIA) debido a la presencia de (n − 1)d1 NS2 Configuración electrónica.

Debido a la falta de características comunes de los elementos del bloque d, muestra un único número de oxidación o estado estable, como +3, y es muy similar a los lantánidos.

Lantano
SímboloLa
DescubrimientoDescubierto por Carl Gustav Mosander en 1839
Nombre derivado deLa palabra griega lanthanein significa estar escondido
isótopo común57La139
número CAS7439-91-0
Propiedades periódicas
número atómico57
Peso atomico138,905
electrón por escala2, 8, 18, 18, 9, 2
Configuración electrónica[Xe] 5d1 6s2
Bloquearbloque f
Período de tiempoperiodo 6
Características físicas
Condición a 20 °Cfirma
Punto de fusion920°C o 1688°F
Punto de ebullición3464 °C o 6267 °F
Espesor6,162 g/cm3
Capacidad calorífica molar27,11 J mol−1 k−1
Resistencia eléctrica615 nm
Propiedades químicas
Radio atómico (sin consolidar)2.43
Radio covalente1.94
número de oxidación+3
electronegatividad1.10 (escala de Pauling)
Afinidad electronica45,35 kJ mol−1
Energía de ionización (kJ/mol)2do3ro
538.110671850.3

Lantano en la tabla periódica

El lantano es un elemento de tierras raras que se coloca en el elemento del bloque f en la tabla periódica.

Elemento de bloque f de lantano o elemento de tierras raras en la tabla periódica

¿Dónde se encuentra el lantano?

El lantano es el tercero más abundante de todos los lantánidos. Hay 200 minerales conocidos que contienen metales de tierras raras.

Los dos minerales comercialmente más importantes son la monacita y la bastnaesita. La monacita es un fosfato mixto de lantano, cerio, torio y otras tierras raras. La bastnaesita es un carbonato de fluoruro de lantano y otros metales de tierras raras, pero los elementos más pesados ​​están prácticamente ausentes.

El lantano natural contiene dos isótopos como: 139la y 138La. 139La es la más abundante pero 138La es rara.

La monacita es químicamente bastante inerte y tiene una alta densidad. Se concentra principalmente en arena de playa y lechos de ríos debido a la meteorización.

Se encuentra en el sur de la India, Sudáfrica, Brasil, Australia y Malasia. Por lo general, usamos monacita para la extracción de lantano y otros metales de tierras raras.

Proceso de producción

Los pasos principales en la producción de lantano y otras tierras raras son los siguientes:

  • Digestión del mineral concentrado con hidróxido de sodio acuoso concentrado (NaOH) a 140 °C seguido de extracción con agua.
  • La suspensión de óxidos hidratados impuros se hierve con ácido clorhídrico alrededor de una escala de pH de 3,5. aunque2 se precipita y se filtra.
  • El filtrado que contiene LaCl. contiene3 y LnCl3 (Ln = lantánidos) se trata con una solución de BaCl2.
  • Una cantidad estequiométrica de Ln2(ASI QUE4)3 se utiliza para precipitar todo el bario como BaSO4. BaSO4 lleva trazas de RaSO4 que se eliminan por filtración.
  • El filtrado contiene LaCl3 y LnCl3 del cual La puede separarse por cristalización fraccionada.

Sin embargo, los métodos más modernos de extracción de lantánidos son la extracción con disolventes y las técnicas de cromatografía de intercambio iónico.

Propiedades químicas

El lantano es de color blanco plateado, suave y maleable con una alta conductividad eléctrica. Es altamente electropositivo y reactivo. La reactividad de los miembros superiores de los lantánidos es comparable al calcio y el escandio al aluminio.

El metal compacto es bastante estable al aire seco a temperaturas normales. Se quema en el aire para formar óxido (La2O3) y nitruro (LaN).

Cuando se calienta, el lantano reacciona con varios no metales como nitrógeno, azufre, silicio, fósforo, hidrógeno, etc. Forma hidruro similar a una sal (LaH3 y LaH2) que h. contiene ion en el compuesto.

uso de lantano

  • El metal de tierras raras, el lantano, no tiene aplicaciones comerciales. Se utiliza como aditivo del acero para mejorar la resistencia y la trabajabilidad.
  • Se utiliza para la preparación de mischmetal. Pero debido al alto costo de producción del lantano, usamos lantánidos mixtos para la preparación de mischmetal.
  • Las aleaciones de esponja de hidrógeno pueden contener lantano que se utiliza para el almacenamiento de gas hidrógeno en vehículos de motor.
  • También se utiliza para la producción de baterías de óxido sólido.
  • Los compuestos de lantano o de tierras raras se utilizan ampliamente en estudios fotográficos y proyectores. Estos compuestos aumentan el brillo de la superficie.
  • Trifluoruro de lantano (LaF3) se utiliza para la producción de vidrios de fluoruro pesado. Se utiliza en fibras ópticas para comunicación. Óxido de La(III) (La2O3) se utiliza para la producción de gafas ópticas. Se utiliza en lentes de cámaras y telescopios. El vidrio óptico también se utiliza para almacenar metales alcalinos debido a sus propiedades de alta resistencia a los álcalis.
  • Los lantánidos mixtos que contienen lantano se agregan a la zeolita para mejorar la actividad del catalizador químico. Se utiliza en el craqueo del petróleo.

Analista de Laboratorio

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