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.
Struttura
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.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca lantanio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Radius 187 pm — that is 0.187 nm, so about 2674 million of them side by side would span a millimetre.
Intervallo termico
Lantanio is liquid over a 2544 K window, from 1193 K to 3737 K.
La storia
The first lanthanide and the element that hid inside cerium for 36 years before anyone noticed.
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.
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.
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.
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
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.
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
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.
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.
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.
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.
Da dove proviene
39 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 77% of elements
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.
Formula chimica: (Ce,La)CO₃F
Contenuto di La: 25-35%
Principali giacimenti: Mountain Pass (California), Bayan Obo (Cina)
Formula chimica: (Ce,La,Nd,Th)PO₄
Contenuto di La: 15-25%
Principali giacimenti: Australia, India, Brasile, Sudafrica
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
Il lantanio e i suoi composti sono generalmente considerati moderatamente pericolosi e richiedono precauzioni specifiche per una manipolazione sicura.
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.
Portate immediatamente la persona all'aria aperta. Se le difficoltà respiratorie persistono, rivolgetevi a un medico.
Sciacquate con acqua pulita per 15 minuti. Rimuovete le lenti a contatto se facilmente estraibili. Rivolgetevi a un medico.
Lavate l'area interessata con acqua e sapone. Rimuovete gli indumenti contaminati.
Sciacquate la bocca con acqua. Non provocate il vomito. Rivolgetevi immediatamente a un medico.
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 (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.
[Xe] 5d¹ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 18, 9, 2 electrons respectively.Lantanio melts at 1193 K (919.9 °C) and boils at 3737 K (3463.9 °C).
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.
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.
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.
Lantanio was discovered in 1839 by Carl Gustav Mosander. It is named after greek lanthanein, "to lie hidden".
Lantanio makes up about 39 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.