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 кездесуі
өңдеуЛантан, 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.
Тарих
өңдеуЛантан химиялық элемент ретінде 36 жыл бойы ашыла алмады. 1803 жылы 24 жастағы швед химигі Дженс Якоб Берцелиус қазір царит деген атпен белгілі минералды зерттеді. Бұл минералда иттрий жері және иттрий жеріне өте ұқсас тағы бір сирек жер табылды. Ол цериева деп аталды. 1826 жылы, Карл Мосандер церий жерін зерттеп, оның гетерогенді екенін, оның құрамында церийден басқа тағы бір жаңа элемент бар деген қорытындыға келді. Мозандер церий жерінің күрделілігін тек 1839 жылы дәлелдей алды. Ол цериттің көп мөлшері болған кезде жаңа элементті бөліп көрсете алды.