57 La Lantanio 138.905
Lantanoide f-block Period 6

Lantanio

La · Element 57

The first lanthanide and the element that hid inside cerium for 36 years before anyone noticed.

STATO A 20°C solido
MASSA ATOMICA 138.905 u
ELECTRON CONFIGURATION [Xe] 5d¹ 6s²

Struttura

L'atomo di lantanio

Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.

Nuvola orbitale

Valori misurati

Scheda delle proprietà

Ogni barra mostra dove si colloca lantanio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.

Fisico

Densità 6.162 g/cm³ 35%
Punto di Fusione 1193 K 53%
Punto di Ebollizione 3737 K 80%
Calore specifico 0.195 J/g·K
Conduttività Termica 13.4 W/m·K 35%

Atomico

Raggio Atomico 187 pm 74%
Raggio covalente 207 pm
Raggio di van der Waals 240 pm

Elettronico

Elettronegatività 1.1 10%
energia di ionizzazione 538.4 kJ/mol 13%
Affinità Elettronica 53.8 kJ/mol 47%

Presenza

Abbondanza nella crosta 39 mg/kg 77%

Identità

SimboloLa
Numero atomico57
Massa atomica138.9055 u
CategoriaLantanoide
Bloccof
Struttura cristallinaesagonale
Stati di ossidazione+2, +3
Scoperto1839
Scoperto daCarl Gustav Mosander

Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.

Dimensioni, in scala

How big is a lantanio atom?

Radius 187 pm — that is 0.187 nm, so about 2674 million of them side by side would span a millimetre.

Intervallo termico

Solid, liquid, gas — and when

Lantanio is liquid over a 2544 K window, from 1193 K to 3737 K.

Dove si trova

Posizione nella tavola

Lantanio sits in the lanthanide series, printed below the main grid.

OTHER LANTANOIDI

All lantanoidi

La storia

Che cos'è lantanio e come lo abbiamo scoperto

The first lanthanide and the element that hid inside cerium for 36 years before anyone noticed.

The discovery of lantanio

La storia della scoperta

1839 - Il primo indizio

Carl Gustav Mosander, chimico svedese e allievo del grande Jöns Jakob Berzelius, stava studiando il nitrato di cerio quando notò qualcosa di insolito. Il cerio considerato puro presentava proprietà che non corrispondevano del tutto a quelle previste.

Il trionfo della separazione

Attraverso una meticolosa cristallizzazione frazionata - un processo laborioso di ripetuta dissoluzione e ricristallizzazione dei composti - Mosander riuscì a separare quello che pensava fosse cerio puro in due sostanze distinte.

Dare un nome all'elemento

Mosander chiamò il nuovo elemento "lantanio", dalla parola greca "lanthanein", che significa "giacere nascosto". Fu incredibilmente profetico: il lantanio era davvero rimasto nascosto nei campioni di cerio per decenni.

Contesto storico

La scoperta di Mosander avvenne durante l'età d'oro della scoperta degli elementi. Nello stesso anno (1839), scoprì anche terbio ed erbio. Il suo approccio sistematico alla separazione degli elementi delle terre rare pose le basi per la comprensione dell'intera serie dei lantanoidi.

"Gli elementi sembravano moltiplicarsi davanti ai nostri occhi, e ogni separazione rivelava nuove complessità nascoste in ciò che pensavamo fosse semplice."

— Descrizione contemporanea delle scoperte degli elementi delle terre rare

Impatto scientifico

La scoperta del lantanio da parte di Mosander fu rivoluzionaria perché dimostrò che anche gli elementi "ben conosciuti" potevano celare segreti nascosti. Questa scoperta avviò una ricerca durata 70 anni per separare e identificare tutti gli elementi delle terre rare, cambiando radicalmente la nostra comprensione della struttura atomica e della periodicità.

L'eredità di Mosander

Carl Mosander scoprì più elementi di qualsiasi altro scienziato, ad eccezione di Glenn T. Seaborg. Il suo approccio metodico alla separazione delle terre rare influenzò generazioni di chimici e affermò la Svezia come una potenza della chimica degli elementi agli inizi della disciplina.

Applicazioni

A cosa serve lantanio

Applicazioni industriali avanzate

Il lantanio è l'elemento di accesso alla serie dei lantanoidi e svolge ruoli cruciali nella tecnologia moderna. Come catalizzatore straordinario, i composti di lantanio sono essenziali nella raffinazione del petrolio, dove contribuiscono a scomporre il petrolio greggio pesante in benzina e carburante diesel che alimentano il nostro mondo.

Rivoluzione delle fotocamere

Gli obiettivi delle fotocamere di alta gamma contengono vetro al lantanio - fino al 50% in peso. Questo vetro speciale ha una dispersione incredibilmente bassa, cioè devia i diversi colori della luce quasi della stessa quantità, eliminando le frange arcobaleno (aberrazione cromatica) che affliggono gli obiettivi più economici. Quando vedete fotografie professionali incredibilmente nitide, il lantanio sta lavorando dietro le quinte.

Tecnologia delle batterie

Le batterie al nichel-metallo idruro (NiMH) - presenti in automobili ibride come la Toyota Prius - si basano su leghe a base di lantanio per immagazzinare idrogeno. Una tipica batteria per automobile ibrida contiene circa 10-15 kg di lantanio, rendendolo uno dei principali usi industriali di questo elemento delle terre rare.

Pietrine per accendini e generazione di scintille

La "pietrina" degli accendini per sigarette è in realtà una lega di mischmetal contenente il 25-50% di lantanio. Quando viene percossa, il lantanio crea le scintille luminose che accendono il combustibile. La stessa tecnologia viene utilizzata negli elettrodi per saldatura e nella pirotecnica teatrale.

Materiali avanzati

  • Materiali per l'immagazzinamento dell'idrogeno per la ricerca sulle celle a combustibile
  • Materiali superconduttori quando combinati con rame e ossigeno
  • Materiali fosforici per l'illuminazione a basso consumo energetico
  • Condensatori ceramici per dispositivi elettronici

Applicazioni quotidiane

Settore automobilistico

  • Batterie per veicoli ibridi (Toyota Prius, Honda Insight)
  • Convertitori catalitici per il controllo delle emissioni
  • Vetro per fari ad alte prestazioni
  • Additivi per carburanti a combustione più pulita

Ottica e fotografia

  • Obiettivi professionali per fotocamere (teleobiettivi Canon e Nikon)
  • Specchi e lenti per telescopi
  • Ottiche per binocoli e microscopi
  • Lenti per visori di realtà virtuale

Tecnologia dell'illuminazione

  • Illuminazione ad arco di carbonio per proiettori cinematografici
  • Apparecchiature per l'illuminazione da studio
  • Lampade fluorescenti a basso consumo energetico
  • Rivestimenti fosforici per LED

Strumenti e attrezzature

  • Accendini usa e getta
  • Rivestimenti per elettrodi da saldatura
  • Materiali per candele di accensione
  • Attrezzature di laboratorio

Da dove proviene

Presenza in natura

39 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 77% of elements

Distribuzione naturale

Nonostante venga chiamato "terra rara", il lantanio è in realtà tre volte più abbondante del piombo nella crosta terrestre. La definizione "rara" deriva dall'estrema difficoltà di separare e purificare questi elementi dal loro stato naturale.

Statistiche sull'abbondanza

  • Crosta terrestre: 39 parti per milione (ppm)
  • Posizione in classifica: 28º elemento più abbondante
  • Acqua oceanica: 3.4 × 10⁻⁶ ppm
  • Universo: estremamente raro, formatosi nella nucleosintesi stellare

Principali fonti minerali

Bastnäsite

Formula chimica: (Ce,La)CO₃F
Contenuto di La: 25-35%
Principali giacimenti: Mountain Pass (California), Bayan Obo (Cina)

Monazite

Formula chimica: (Ce,La,Nd,Th)PO₄
Contenuto di La: 15-25%
Principali giacimenti: Australia, India, Brasile, Sudafrica

Distribuzione globale

  • Cina: 85% della produzione mondiale (Mongolia Interna)
  • Stati Uniti: miniera di Mountain Pass (riaperta di recente)
  • Australia: giacimento di Mount Weld
  • India: sabbie delle spiagge del Kerala e del Tamil Nadu
  • Brasile: giacimenti nello stato di Minas Gerais

Formazione geologica

Il lantanio si forma attraverso la cristallizzazione frazionata nelle rocce ignee alcaline e nelle carbonatiti. Si concentra nei processi magmatici tardivi e nei prodotti dell'alterazione, spesso associato a minerali contenenti fluoro e carbonati.

Manipolazione

Sicurezza

Informazioni sulla sicurezza

Livello di pericolo moderato

Il lantanio e i suoi composti sono generalmente considerati moderatamente pericolosi e richiedono precauzioni specifiche per una manipolazione sicura.

Problemi respiratori

Rischio di inalazione: la polvere di lantanio può causare irritazione delle vie respiratorie e potenziali danni ai polmoni. Le particelle fini possono causare pneumoconiosi (cicatrizzazione polmonare) in caso di esposizione prolungata.

  • Utilizzate maschere antipolvere appropriate (N95 come minimo) durante la manipolazione delle polveri
  • Assicurate una ventilazione adeguata nelle aree di lavoro
  • Evitate di creare polvere dispersa nell'aria durante la molatura o il taglio

Contatto con occhi e pelle

  • Contatto con gli occhi: può causare irritazione e possibili danni alla cornea
  • Contatto con la pelle: può causare dermatite nelle persone sensibili
  • DPI richiesti: occhiali di sicurezza e guanti resistenti agli agenti chimici

Procedure di primo soccorso

Inalazione

Portate immediatamente la persona all'aria aperta. Se le difficoltà respiratorie persistono, rivolgetevi a un medico.

Contatto con gli occhi

Sciacquate con acqua pulita per 15 minuti. Rimuovete le lenti a contatto se facilmente estraibili. Rivolgetevi a un medico.

Contatto con la pelle

Lavate l'area interessata con acqua e sapone. Rimuovete gli indumenti contaminati.

Ingestione

Sciacquate la bocca con acqua. Non provocate il vomito. Rivolgetevi immediatamente a un medico.

Requisiti di conservazione

  • Conservate in un luogo fresco e asciutto, lontano da acidi forti
  • Tenete i contenitori ben chiusi per prevenire l'ossidazione
  • Tenete separato dai materiali incompatibili (forti ossidanti)
  • Utilizzate contenitori resistenti alla corrosione per i composti

Considerazioni ambientali

I composti di lantanio non devono essere rilasciati nei corsi d'acqua, poiché possono bioaccumularsi negli organismi acquatici. Smaltite i rifiuti tramite strutture autorizzate per rifiuti pericolosi.

Risposte rapide

Lantanio: domande frequenti

What is Lantanio?

Lantanio (symbol La) is element 57 on the periodic table, a lantanoide in period 6. The first lanthanide and the element that hid inside cerium for 36 years before anyone noticed. At room temperature it is a solid.

What is the electron configuration of Lantanio?

Lantanio's ground-state electron configuration is [Xe] 5d¹ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 18, 9, 2 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Lantanio?

Lantanio melts at 1193 K (919.9 °C) and boils at 3737 K (3463.9 °C).

What is the atomic mass of Lantanio?

The standard atomic weight of Lantanio is 138.905 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Lantanio?

Lantanio has a density of 6.162 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of lantanio is about 6.2× heavier.

What is the electronegativity of Lantanio?

Lantanio has a Pauling electronegativity of 1.1. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this low means it readily gives its outer electrons away, forming positive ions.

Who discovered Lantanio, and when?

Lantanio was discovered in 1839 by Carl Gustav Mosander. It is named after greek lanthanein, "to lie hidden".

How common is Lantanio on Earth?

Lantanio makes up about 39 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.