Lantan (La) jest srebrzystobiałym metalicznym metalem przejściowym, który ostatecznie wyblakł pod wpływem powietrza. Przyjrzyjmy się szczegółowo niektórym faktom dotyczącym lantanu.
Atom lantanu został odkryty przez Carla Gustava Mosandera. Powinien być dołączony do Lantanowców. Monazyt i bastnezyt to dwa minerały skorupy ziem rzadkich o najwyższych stężeniach (25% i 38%). Zawiera minerały ziem rzadkich, które są oddzielane metodą wymiany jonowej.
Przeanalizujmy szczegółowo podstawowe właściwości chemiczne lantanu, takie jak promień atomowy, powłoka elektronowa, formy alotropowe i izotopy.
Symbol lantanu
Symbol atomowy służy do reprezentowania atomu z jednym lub dwoma znakami, podczas gdy symbol molekularny służy do symbolizowania cząsteczki. Zobaczmy symbol atomowy lantanu.
W okresowy, atomowym symbolem lantanu jest „La”.
Grupa lantanu w układzie okresowym
W skład grupy wchodzi element o tym samym rodzaju wiązań, identycznych właściwościach i tej samej zewnętrznej powłoce. Sprawdźmy grupę, w której leży lantan.
Lantan należy do grupy lantanowców w układzie okresowym.
Okres lantanu w układzie okresowym
Okresy są poziomymi rzędami i decydują o pozycji elementu i jego właściwościach. Sprawdźmy okres Lantanu.
Lantan należy do 6th okres w układzie okresowym, ponieważ posiada trzy elektrony w powłoce walencyjnej.
Blok lantanu w układzie okresowym
W układzie okresowym blok jest zbiorem orbitali atomowych pierwiastka, w których znajdują się elektrony walencyjne. Sprawdźmy, czy w bloku nie ma lantanu.
Lantan tworzy blok f, znany również jako wewnętrzny metal przejściowy. Z tego powodu, że elektrony walencyjne na najbardziej zewnętrznym orbicie atomu lantanu znajdują się w bloku f.
Liczba atomowa lantanu
Całkowita liczba protonów substancji w jądrze jest znana jako jej liczba atomowa. Określmy liczbę atomową lantanu.
Liczba atomowa lantanu wynosi 57, co oznacza, że zawiera 57 protonów i 57 elektronów.
Masa atomowa lantanu
Jednostki masy atomowej są używane do wyrażania średniej masy atomów pierwiastka, jakie występują w naturze. Spójrzmy na masę atomową lantanu.
Lantan ma masę atomową 138.905 u, która ma naturalną obfitość 99.9% na atom, co jest średnią masą wszystkich izotopów pierwiastka.
Elektroujemność lantanu według Paulinga
Kiedy atom łączy się z innym atomem, jego względna zdolność do przyciągania gęstości elekcyjnej do siebie jest mierzona jako jego EN Sprawdźmy elektroujemność lantanu.
Wartość elektroujemności lantanu wynosi 1.10 w skali mierzonej skalą Paulinga.
Gęstość atomowa lantanu
Gęstość mierzona w cm3, to liczba atomów lub nuklidów obecnych w jednostkowej objętości substancji. Obliczmy gęstość atomową lantanu.
Lantan ma gęstość atomową 6.146 g/cm3 gdy jest w standardowej temperaturze. Staje się 5.94 g/cm3 gęsty, gdy topi się lub osiąga temperaturę topnienia. Gęstość atomową lantanu oblicza się dzieląc jego masę przez objętość.
Temperatura topnienia lantanu
Różnica między prężnością pary a przemianą substancji z ciała stałego w ciecz nazywana jest temperaturą topnienia. Określmy temperaturę topnienia lantanu.
Temperatura topnienia lantanu wynosi 920 ° C (1193 K, 1688 ° F).
Temperatura wrzenia lantanu
Substancja osiąga temperaturę wrzenia, gdy ciśnienie pary osiąga ciśnienie atmosferyczne. Znajdźmy temperaturę wrzenia lantanu.
Atom lantanu ma temperaturę wrzenia 3464 ° C (3737 K, 6267 ° F).
Promień Lanthanum Vanderwaals
Dwa niezwiązane atomy są oddzielone odległością, która zmniejsza się o połowę, gdy ich siły elektrostatyczne są równe, co nazywa się promieniem Vanderwaalsa. Sprawdźmy promień Vanderwaals Lanthanum.
Lanthanum ma promień Vanderwaals 240pm. Ma empiryczny promień atomowy w zakresie 2.43 Å lub 187 pm (1pm=1*10‑12 m²). Lantan ma zatem największe promienie atomowe.
Promień jonów lantanu
Promień jądra jonowego, do którego może wpływać na chmurę elektronową, jest znany jako promień jonowy. Sprawdźmy promień jonowy Lantanu.
Efektywny promień jonowy lantanu w stanie +3 wynosi 1.16 Å (117.2 pm), a promień jonowy jego kryształu wynosi 103.2 pm.
Izotopy lantanu
Liczba masowa izotopów odróżnia je od siebie. Zidentyfikujmy izotopy lantanu.
Lantan zawiera 39 radioizotopów. Istnieją dwa znane izotopy lantanu występujące w naturze. Lantan-138 i Lantan-139 to te dwie substancje izotopowe. Poniżej znajduje się tabela najczęstszych izotopów lantanu:
| Izotopy Lantan | Atomowy numer | Atomowy masa | Okres półtrwania | Rozpad tryb | Córka izotop | Pobudzenie energia |
| 137La | 57 | 136.906494 | 6 × 104 y | EC | 137Ba | Stabilny |
| 138La | 57 | 137.907112 | 1.02 × 1011 y | β+ (% 66.4) β- (% 33.6) | 138Ba 138Ce | 72.57keV |
| 139La | 57 | 138.9063533 | Stabilny | Stabilny | Stabilny | Stabilny |
Elektroniczna obudowa lantanowa
Każda z powłok elektronicznych otaczających jądro zawiera określoną liczbę elektronów. Omówmy elektroniczną powłokę wykonaną z lantanu.
Elektroniczna struktura powłoki Lantanu to 2,8,18,18,9,2 wokół jądra, które ma odpowiednio orbitale s, p i d.
Energia lantanu pierwszej jonizacji
Ilość energii potrzebna do usunięcia elektronów z zewnętrznej powłoki z ostatniego orbitalu jest znana jako pierwsza IE. Przyjrzyjmy się pierwszej energii jonizacji lantanu.
Lantan wymaga 538.1 kJ/mol energii do pierwszej jonizacji, aby usunąć elektrony z jego 5d orbitalu lub ostatniej powłoki, która składa się z dwóch elektronów.
Energia lantanu drugiej jonizacji
2nd IE to siła potrzebna do uwolnienia najbardziej luźno związanego elektronu z gatunku o ładunku dodatnim (1+). Poznajmy drugą energię jonizacji Lantanu.
Druga energia jonizacji lantanu wynosi 1067 kJ/mol. Wartość tę można osiągnąć poprzez usunięcie dodatkowych elektronów z orbitalu 6s, który zmienia się z 6s2 →6 s1 w jego strukturze elektronicznej.
Energia lantanu trzeciej jonizacji
Trzecia jonizacja polega na usunięciu dwóch skrajnych elektronów z orbity pierwiastka o stopniu utlenienia +2. Poznajmy trzecią energię jonizacji Lantanu.
Lantan wymaga 1850.3 kJ/mol energii. Ta energia jest używana do usunięcia trzecich elektronów z orbitali 6s, które zmieniają się z 6s1 →6 s0 orbitale w swojej konfiguracji elektronicznej.
Stany utlenienia lantanu
Stan utlenienia opisuje, jak bardzo atom uległ utlenieniu (utracił elektrony) w kompleksie chemicznym. Sprawdźmy stany utlenienia lantanu.
Lantan ma wyłącznie stopień utlenienia +3 w związkach. Biały tlenek La2O3 jest najbardziej alkalicznym tlenkiem ziem rzadkich, ponieważ ma największy promień jonowy wśród jonów ziem rzadkich R3+. Pokazuje również stany utlenienia 0,+1,+2.
Konfiguracje elektronów lantanu
Konfiguracja elektronowa elementu wyjaśnia, w jaki sposób elektrony są rozpraszane na orbitalach atomowych. Przyjrzyjmy się konfiguracji elektronicznej lantanu.
Konfiguracje elektroniczne lantanu to 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 5d1 6s2 4f0 lub [Xe] 5d1 6s24f0. Pierwsza liczba w tym równaniu reprezentuje podstawową liczbę kwantową, litera orbital, a ostatnia liczba całkowita liczba elektronów.
Numer CAS lantanu
Numer CAS jest szczególną odmianą numeru, który jest wyróżniającym numerem identyfikacyjnym wydawanym na całym świecie. Sprawdźmy numer CAS Lantanu.
Numer CAS cząsteczki lantanu to 7439-91-0.
Lantan ChemSpider ID
Każdemu pierwiastkowi chemicznemu nadawany jest unikalny, konkretny numer zwany „Chem Spider ID” przez Królewskie Towarzystwo Chemiczne. Zobaczmy identyfikator Chemspider firmy Lanthanum.
Chem Spider ID to 22369 dla lantanu. Numer CAS to unikalny identyfikator dla każdego elementu.
Formy alotropowe lantanu
Formy alotropowe wykazują taki sam skład chemiczny jak inne formy molekularne pierwiastka, ale inne właściwości fizyczne. Omówmy alotrop lantanu.
Lantan występuje w trzech strukturalnie różnych formach alotropowych. W temperaturze 310 °C lantan zmienia się z heksagonalnej na sześcienną, a przy 865 °C ponownie zmienia się w strukturę sześcienną skoncentrowaną na ciele. Poniższa tabela przedstawia lantan w postaci alotropowej:
| alotropowy Nasz formularz | Temperatura | Structure rodzaj | Krata wartość |
| α-faza | W pokoju temperatura | Podwójne ciasno zapakowane heksagonalna struktura | a = 3.7740 Å c = 12.171 Å |
| faza β | W temperaturze 325°C (617 ° F) | Skupiony na twarzy struktura sześcienna | a = 5.303 Å |
| faza γ | W temperaturze 887°C (1,629 ° F) | Skoncentrowany na ciele struktura sześcienna | a = 4.26 Å |
Klasyfikacja chemiczna lantanu
Pierwiastki chemiczne są kategoryzowane na podstawie ich reaktywności i innych właściwości. Przyjrzyjmy się lantanom właściwości chemiczne.
Poniższa lista właściwości chemicznych lantanu znajduje się poniżej:
- Gazowy wodór jest przechowywany w stopie lantanowo-niklowym do użytku w pojazdach napędzanych wodorem.
- Po pozostawieniu w temperaturze pokojowej związek lantanu ma tendencję do utleniania się w obecności tlenu i przekształcania się w La2O3.
- Z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego, La zwykle reaguje powoli z wodą i łatwiej rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach (HF).
Stan lantanu w temperaturze pokojowej
Odpowiedni zakres temperatur w pomieszczeniu określany jest jako „temperatura pokojowa”, która zwykle wynosi od 20 do 25°C. Sprawdźmy stan Lantanu w temperaturze pokojowej.
W temperaturze pokojowej lantan jest w stanie stałym. Lantanowcem o najniższej lotności jest lantan.
Czy lantan jest paramagnetyczny?
Niewielkie pole magnetyczne dostarczane zewnętrznie do niektórych materiałów powoduje paramagnetyzm. Sprawdźmy, czy Lanthanum jest paramagnetyczne, czy nie.
Lantan jest bardzo mniej paramagnetyczną postacią, ponieważ ma puste orbitale 4f. Niesparowane elektrony we wszystkich trójwartościowych jonach lantanowców powodują, że są paramagnetyczne. W przeciwieństwie do następujących lantanowców, które są zasadniczo paramagnetyczne, lantan nie ma silnego paramagnetyzmu.
Wnioski
Metaliczny lantan powstaje z połączenia wapnia i bezwodnego fluorku. W górnej skorupie ziemskiej lantan stanowi około 0.0018% składu. Elektrody do spawania łukiem gazowo-wolframowym wykorzystują tlenki lantanu zamiast radioaktywnego toru.
Cześć….Jestem Monika. Zrobiłem magisterium z chemii. Jestem ekspertem merytorycznym z chemii. Powiedziałbym, że jestem pisarzem z pasją. Głównym celem mojego pisania jest przedstawienie nowych perspektyw. Chcę odkrywać nowe rzeczy, które mogę zastosować w swoim otoczeniu.
Połączmy się poprzez LinkedIn
Witam Cię, Drogi Czytelniku,
Jesteśmy małym zespołem w Techiescience, ciężko pracującym wśród dużych graczy. Jeśli podoba Ci się to, co widzisz, udostępnij nasze treści w mediach społecznościowych. Twoje wsparcie robi wielką różnicę. Dziękuję!