Лантан
Лантан (лат. lanthanum; La) — элементтердің периодтық жүйесінің ІІІ тобындағы химиялық элемент, атомдық номері 57, ат. м. 138,9055, сирек кездесетін элементтерге жатады. Лантанның табиғи екі изотопы бар: 139La (99,911%) және радиоактивті 138La (0,089%; Т1/2 11011 жыл).
| |||||||||||||||
Жай заттың сыртқы бейнесі | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
күміс-ақ металл ![]() | |||||||||||||||
Атом қасиеті | |||||||||||||||
Атауы, символ, нөмірі |
Лантан, 57 | ||||||||||||||
Топ типі | |||||||||||||||
Топ, период, блок |
ІІІ, 6, f | ||||||||||||||
Атомдық масса (молярлық масса) | |||||||||||||||
Электрондық конфигурация |
[Xe] 5d16s2 | ||||||||||||||
Қабықшалар бойынша электрондар |
2, 8, 18, 18, 9, 2 | ||||||||||||||
Атом радиусы |
187 пм | ||||||||||||||
Химиялық қасиеттері | |||||||||||||||
Ковалентті радиус |
207±8 пм | ||||||||||||||
Ион радиусы |
101.(+3e) 6 пм | ||||||||||||||
Электртерістілігі |
1,10 (Полинг шкаласы) | ||||||||||||||
Электродты потенциал |
La←La3+ -2,38В | ||||||||||||||
Тотығу дәрежелері |
0, +1, +2, +3 ( қатты негізгі оксид) | ||||||||||||||
Иондалу энергиясы |
1-ші: 538.1 кДж/моль (эВ)
| ||||||||||||||
Жай заттың термодинамикалық қасиеттері | |||||||||||||||
Термодинамикалық фаза | |||||||||||||||
Тығыздық (қ.ж.) |
6.162-6.18 (альфа модификациясы) г/см³ | ||||||||||||||
Балқу температурасы |
1193 K | ||||||||||||||
Қайнау температурасы |
3447-3469 K | ||||||||||||||
Балқу жылуы |
8,5 кДж/моль | ||||||||||||||
Булану жылуы |
402 кДж/моль | ||||||||||||||
Молярлық жылусыйымдылық |
27,11 Дж/(K·моль) | ||||||||||||||
Молярлық көлем | |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Жай заттың кристаллдық торы | |||||||||||||||
Тор құрылымы |
Алтыбұрышты | ||||||||||||||
Тор параметрлері |
a=3,772 c=12,14 Å | ||||||||||||||
c/a қатынас |
3,22 | ||||||||||||||
Дебай температурасы |
132 K | ||||||||||||||
Басқа да қасиеттері | |||||||||||||||
Жылуөткізгіштік |
(300 K) 13,4 Вт/(м·К) | ||||||||||||||
Юнг модульі |
α формасы: 36,6 ГПа | ||||||||||||||
Жылжу модульі |
α формасы: 14,3 ГПа | ||||||||||||||
Пуассон коэффициенті |
α формасы: 0,280 | ||||||||||||||
Моос қаттылығы |
2.5 | ||||||||||||||
Виккерс қаттылығы |
360–1750 МПа | ||||||||||||||
Бринеллий қаттылығы |
350–400 МПа | ||||||||||||||
CAS нөмірі |
7439-91-0 |
Лантанды 1839 ж. швед химигі К.Мосандер (1797 — 1858) лантан “топырағы” — La2О3 түрінде ашқан. Жылтыр, ақ түсті металл, тығыздығы 6,162 г/см3, балқу t 920ӘС, қайнау t 3470ӘС. Тотығу дәрежесі +3. Лантан ылғал ауада тотығады, бөлме температурасында су және тұз, азот, күкірт қышқылдарымен, 200Ә С-тан жоғары температурада галогендермен әрекеттеседі. Лантан никелі бар геттер қорытпаларының негізі ретінде алюминийлі және т.б. қорытпаларға легирлеуші қоспа ретінде пайдаланылады.
Сондай-ақ, ол болаттың коррозияға беріктігін және ыстыққа төзімділік қасиетін арттыруға қолданатын мишмиталл құрамдасы. Негізгі минералдары: монацит (Ce, La...)PO4, бастнезит (Ce, La...)FCO3. Лантанның қосылыстары LaCrO3 — жоғары температуралы электрөткізгіш керамикалық бұйымдар құрамына, La2О3 — оптикалық шынылардың құрамына кіреді, ал LaF3, La2О3 — лазерлік қасиеті бар заттар ретінде қолданылады.
Табиғатта кездесуіӨңдеу
Лантан, церий және неодиммен бірге сирек кездесетін жер элементтерінің ең көп таралған бірі болып табылады. Жер қыртысындағы лантанның мөлшері шамамен 2,9 · 10−3% салмағы бойынша, теңіз суында — шамамен 2,9 · 10−6 мг/л. Лантанның негізгі өнеркәсіптік минералдары - монацит, бастнезит, апатит және лопарит. Бұл минералдарға басқа да сирек жер элементтері кіреді.