Lantanio
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| Generalità | |||||||||
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| Nome, Simbolo, Numero atomico | lantanio, La, 57 | ||||||||
| Serie chimica | lantanidi | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | 3 , 6, f | ||||||||
| Densità, Durezza | 6146 kg/m3, 2,5 | ||||||||
| Aspetto | bianco argenteo |
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| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | 138,9055 amu | ||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 195 (n.d.) pm | ||||||||
| Raggio covalente | 169 pm | ||||||||
| Raggio di van der Waals | nessun dato | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe]5d16s2 | ||||||||
| elettroni (e-) per livello energetico | 2, 8, 18, 18, 9, 2 | ||||||||
| Stati di ossidazione | 3 (base forte) | ||||||||
| Struttura cristallina | esagonale | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | solido | ||||||||
| Punto di fusione | 1193 K (920°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 3730 K (3457°C) | ||||||||
| Volume molare | 22,39 × 10-6 m3/mol | ||||||||
| Calore di evaporazione | 414 kJ/mol | ||||||||
| Calore di fusione | 6,2 kJ/mol | ||||||||
| Tensione di vapore | 1,33 × 10-7 Pa a 1193 K | ||||||||
| Velocità del suono | 2475 m/s a 293.15 K | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 1,1 (scala di Pauling) | ||||||||
| Calore specifico | 190 J/(kg*K) | ||||||||
| Conducibilità elettrica | 1,26 × 106/m ohm | ||||||||
| Conducibilità termica | 13,5 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 538,1 kJ/mol | ||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1067 kJ/mol | ||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 1850.3 kJ/mol | ||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 4819 kJ/mol | ||||||||
| isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 137La | sintetico | 60.000 anni | ε | 0,600 | 137Ba | ||||
| 138La | 0,09% | 1.05 × 1011 anni | ε | 1,737 | 138Ba | ||||
| 138La | 0,09% | 1.05 × 1011 anni | β- | 1,044 | 138Ce | ||||
| 139La | 99,91% | La è stabile con 82 neutroni | |||||||
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iso = isotopo |
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Il lantanio è l'elemento chimico di numero atomico 57. Il suo simbolo è La.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
È un elemento leggero, metallico, di colore bianco-argento, malleabile e duttile: è anche molto tenero, tanto che si può tagliare con un coltello. In reazione con l'acqua rilascia idrogeno gassoso. Ignifugo. Reagisce con gli ossidanti. Appartiene al gruppo 3 della tavola periodica e spesso viene considerato uno dei lantanidi. Si trova in alcuni minerali di terre rare, di solito in combinazione con il cerio e altri lantanidi. È uno dei più reattivi metalli delle terre rare: reagisce direttamente con carbonio, azoto, boro, selenio, silicio, fosforo, zolfo, e con gli alogeni. Si ossida rapidamente se esposto all'aria o all'acqua calda, mentre in acqua fredda il processo è molto rallentato.
[modifica] Applicazioni
Usi del lantanio:
- Illuminazione a carboni, soprattutto nell'industria cinematografica per l'illuminazione di teatri di posa e proiezione di pellicole.
- L'ossido di lantanio (La2O3) migliora la resistenza del vetro all'attacco degli alcali ed è usato nella manifattura di speciali vetri ottici, come:
- Vetro assorbente gli infrarossi.
- Lenti per fotocamere e telescopi, per via dell'alto indice rifrattivo e della bassa dispersione dei vetri alle terre rare.
- Piccole quantità di lantanio aggiunte all'acciaio ne migliorano la malleabilità, la duttilità e la resilienza.
- Piccole quantità di lantanio aggiunte al ferro aiutano a produrre perlite.
- Piccole quantità di lantanio aggiunte al molibdeno diminuiscono la durezza e la fragilità di questo metallo e la sua sensibilità agli sbalzi di temperatura.
- Il mischmetal, una lega piroforica usata per esempio nelle pietre per accendini, contiene dal 25% al 45% di lantanio.
- L'ossido e il boruro sono usati nelle valvole in elettronica.
- La produzione di leghe che fungono da "spugne di idrogeno"; sono leghe capaci di adsorbire reversibilmente fino a 400 volte il loro volume di idrogeno gassoso.
- Catalizzatori per il cracking del petrolio.
- mantelli per lanterne a gas.
- Composti per la lucidatura di vetri e marmi.
- Datazione (lantanio-bario) di rocce e minerali.
- Il nitrato di lantanio trova uso in vetri speciali, catalizzatori e trattamento delle acque.
[modifica] Storia
L'elemento chimico lantanio è stato scoperto dallo svedese Carl Gustaf Mosander nel 1839, quando decompose parzialmente un campione di nitrato di cerio riscaldandolo e trattando il sale risultante con acido nitrico diluito. Dalla soluzione risultante isolò una nuova terra rara che battezzò lantana. Il lantanio fu isolato in forma relativamente pura nel 1923. L'origine del nome viene dal greco lanthanein il cui significato è "falsità nascosta".
[modifica] Ruolo biologico
Il lantanio non ha ruoli noti in biologia.
Questo elemento non viene assorbito dal sistema digerente, e se iniettato nel sangue la sua eliminazione è molto lenta. In medicina si sta studiando l'uso di carbonato di lantanio per assorbire i fosfati in eccesso nei pazienti con insufficienza renale all'ultimo stadio. Il cloruro di lantanio (LaCl3), come i cloruri di altre terre rare, ha proprietà anticoagulanti.
[modifica] Disponibilità
La monazite (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4, e la bastnasite (Ce, La, Y)CO3F, sono i principali minerali da cui si ricava il lantanio: vi si trova dal 25% al 38% di lantanio rispettivamente.
[modifica] Isotopi
Il lantanio in natura è composto di un isotopo stabile (139La) e uno radioattivo (138La) con emivita di 1,05&volte;1011 anni; il 139La è il più abbondante dei due (99,91%).
Sono stati creati altri 38 radioisotopi, di cui il più stabile è il 137La con emivita di 60.000 anni. Tutti gli altri isotopi sono radioattivi, con emivite di meno di 24 ore, e anzi la maggioranza di questi hanno emivite di meno di un minuto. Questo elemento ha anche tre stati meta.
Gli isotopi di lantanio hanno peso atomico che va da 117 amu (117La) a 155 amu (155La).
[modifica] Precauzioni
Il lantanio ha una tossicità che va da bassa a moderata e dovrebbe essere maneggiato con cura. Negli animali, l'iniezione di soluzioni di lantanio provoca un aumento della glicemia, un abbassamento della pressione sanguigna, degenerazione della milza e alterazioni epatiche.
