Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos — es una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² de cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que permite la formación de enlaces.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa lantano entre los 118 elementos según esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radio de 187 pm: es decir, 0,187 nm, por lo que aproximadamente 2,67 millones de ellos, uno al lado del otro, abarcarían un milímetro.
Intervalo térmico
Lantano es líquido en un intervalo de 2544 K, desde 1193 K hasta 3737 K.
La historia
El primer lantánido y el elemento que permaneció oculto dentro del cerio durante 36 años antes de que alguien lo notara.
Carl Gustav Mosander, químico sueco y estudiante del célebre Jöns Jakob Berzelius, estaba estudiando nitrato de cerio cuando observó algo peculiar. El cerio supuestamente puro presentaba propiedades que no coincidían del todo con lo esperado.
Mediante una meticulosa cristalización fraccionada —un laborioso proceso de disolver y recristalizar repetidamente los compuestos—, Mosander logró separar lo que creía que era cerio puro en dos sustancias distintas.
Mosander nombró al nuevo elemento «lantano», a partir de la palabra griega «lanthanein», que significa «yacer oculto». Fue increíblemente profético: el lantano había estado oculto en muestras de cerio durante décadas.
El descubrimiento de Mosander se produjo durante la edad de oro del descubrimiento de elementos. Ese mismo año (1839), también descubrió terbio y erbio. Su enfoque sistemático para separar elementos de tierras raras sentó las bases para comprender toda la serie de los lantánidos.
«Los elementos parecían multiplicarse ante nuestros ojos; cada separación revelaba nuevas complejidades ocultas en lo que creíamos sencillo.»
— Descripción contemporánea de los descubrimientos de elementos de tierras raras
El descubrimiento del lantano por Mosander fue revolucionario porque demostró que incluso los elementos «bien conocidos» podían albergar secretos ocultos. Este descubrimiento desencadenó una búsqueda de 70 años para separar e identificar todos los elementos de tierras raras, cambiando fundamentalmente nuestra comprensión de la estructura atómica y la periodicidad.
Carl Mosander descubrió más elementos que cualquier otro científico, salvo Glenn T. Seaborg. Su enfoque metódico para la separación de tierras raras influyó en generaciones de químicos y estableció a Suecia como una potencia de la química elemental temprana.
Aplicaciones
El lantano es el elemento de entrada a la serie de los lantánidos y desempeña funciones cruciales en la tecnología moderna. Como catalizador extraordinario, los compuestos de lantano son esenciales en el refinado del petróleo, donde ayudan a descomponer el petróleo crudo pesado en gasolina y combustible diésel que impulsa nuestro mundo.
Los objetivos de cámaras de alta gama contienen vidrio de lantano: ¡hasta un 50 % en masa. Este vidrio especial tiene una dispersión increíblemente baja, lo que significa que desvía los diferentes colores de la luz casi en la misma medida y elimina los bordes de arcoíris (aberración cromática) que afectan a los objetivos más económicos. Cuando ves esas fotografías profesionales de claridad cristalina, el lantano está trabajando entre bastidores.
Las baterías de níquel-metal hidruro (NiMH), presentes en automóviles híbridos como el Toyota Prius, dependen de aleaciones basadas en lantano para almacenar hidrógeno. Una batería típica de automóvil híbrido contiene aproximadamente 10-15 kg de lantano, lo que lo convierte en uno de los mayores usos industriales de este elemento de tierras raras.
La «piedra» de los encendedores de cigarrillos es en realidad una aleación de mischmetal que contiene entre un 25 y un 50 % de lantano. Al golpearla, el lantano crea las chispas brillantes que encienden el combustible. Esta misma tecnología se utiliza en electrodos de soldadura y pirotecnia teatral.
De dónde procede
39 mg/kg de la corteza terrestre · más abundante que el 77 % de los elementos
A pesar de que se le llama «tierra rara», el lantano es en realidad tres veces más abundante que el plomo en la corteza terrestre. La denominación «rara» se debe a la extrema dificultad de separar y purificar estos elementos a partir de su estado natural.
Fórmula química: (Ce,La)CO₃F
Contenido de La: 25-35%
Principales yacimientos: Mountain Pass (California), Bayan Obo (China)
Fórmula química: (Ce,La,Nd,Th)PO₄
Contenido de La: 15-25%
Principales yacimientos: Australia, India, Brasil, Sudáfrica
El lantano se forma mediante cristalización fraccionada en rocas ígneas alcalinas y carbonatitas. Se concentra en procesos magmáticos tardíos y productos de meteorización, a menudo asociado con minerales de flúor y carbonato.
Manejo
El lantano y sus compuestos se consideran generalmente moderadamente peligrosos y requieren precauciones específicas para una manipulación segura.
Riesgo por inhalación: El polvo de lantano puede causar irritación respiratoria y posibles daños pulmonares. Las partículas finas pueden causar neumoconiosis (cicatrización pulmonar) tras una exposición prolongada.
Traslada a la persona afectada inmediatamente a un lugar con aire fresco. Si las dificultades respiratorias persisten, busca atención médica.
Enjuaga con agua limpia durante 15 minutos. Retira las lentes de contacto si pueden quitarse fácilmente. Busca atención médica.
Lava la zona afectada con agua y jabón. Retira la ropa contaminada.
Enjuaga la boca con agua. No provoques el vómito. Busca atención médica inmediata.
Los compuestos de lantano no deben liberarse en cursos de agua, ya que pueden bioacumularse en organismos acuáticos. Elimina los residuos mediante instalaciones autorizadas para residuos peligrosos.
Respuestas rápidas
Lantano (símbolo La) es el elemento 57 de la tabla periódica, un Lantánido del periodo 6. El primer lantánido y el elemento que permaneció oculto dentro del cerio durante 36 años antes de que alguien lo notara. A temperatura ambiente es un sólido.
[Xe] 5d¹ 6s², con 6 capas ocupadas y la distribución 2, 8, 18, 18, 9, 2.Lantano se funde a 1193 K (919.9 °C) y hierve a 3737 K (3463.9 °C).
La masa atómica estándar de Lantano es 138.905 u. Es un promedio ponderado de sus isótopos naturales, por lo que rara vez es un número entero.
Lantano tiene una densidad de 6.162 g/cm³. El agua tiene una densidad de 1.0 g/cm³, por lo que un bloque de Lantano es aproximadamente 6.2 veces más pesado.
Lantano tiene una electronegatividad de Pauling de 1.1. La escala va de 0.70 (francio, el que menos atrae a los electrones) a 3.98 (flúor, el que más). Un valor tan bajo significa que cede fácilmente sus electrones externos, formando iones positivos.
Lantano fue descubierto en 1839 por Carl Gustav Mosander. Recibe su nombre de griego lanthanein, «yacer oculto».
Lantano constituye aproximadamente 39 mg/kg de la corteza terrestre; no es común, pero tampoco es raro.