What is Lantânio?
Lantânio (symbol La) is element 57 on the periodic table, a lantanídeo 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.
Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde lantânio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.
Tamanho, em escala
Radius 187 pm — that is 0.187 nm, so about 2674 million of them side by side would span a millimetre.
Faixa térmica
Lantânio is liquid over a 2544 K window, from 1193 K to 3737 K.
A história
The first lanthanide and the element that hid inside cerium for 36 years before anyone noticed.
Carl Gustav Mosander, um químico sueco e aluno do grande Jöns Jakob Berzelius, estudava nitrato de cério quando percebeu algo peculiar. O cério supostamente puro apresentava propriedades que não correspondiam exatamente ao esperado.
Por meio de uma cristalização fracionada meticulosa — um processo trabalhoso de dissolver e recristalizar repetidamente os compostos — Mosander conseguiu separar o que pensava ser cério puro em duas substâncias distintas.
Mosander nomeou o novo elemento "lantânio", a partir da palavra grega "lanthanein", que significa "permanecer oculto". Isso foi incrivelmente profético — o lantânio realmente havia permanecido oculto em amostras de cério por décadas.
A descoberta de Mosander ocorreu durante a era de ouro das descobertas de elementos. No mesmo ano (1839), ele também descobriu térbio e érbio. Sua abordagem sistemática para separar elementos de terras raras lançou as bases para a compreensão de toda a série dos lantanídeos.
"Os elementos pareciam se multiplicar diante de nossos olhos, cada separação revelando novas complexidades ocultas naquilo que pensávamos ser simples."
— Descrição contemporânea das descobertas de elementos de terras raras
A descoberta do lantânio por Mosander foi revolucionária porque provou que até mesmo elementos "bem conhecidos" podiam guardar segredos ocultos. Essa descoberta deu início a uma busca de 70 anos para separar e identificar todos os elementos de terras raras, mudando fundamentalmente nossa compreensão da estrutura atômica e da periodicidade.
Carl Mosander descobriu mais elementos do que qualquer outro cientista, com exceção de Glenn T. Seaborg. Sua abordagem metódica à separação de terras raras influenciou gerações de químicos e estabeleceu a Suécia como uma potência da química elementar dos primórdios.
Aplicações
O lantânio é o elemento de entrada da série dos lantanídeos e desempenha papéis essenciais na tecnologia moderna. Como um catalisador extraordinário, os compostos de lantânio são essenciais no refino de petróleo, onde ajudam a quebrar o petróleo bruto pesado em gasolina e óleo diesel que movimentam o nosso mundo.
As lentes de câmeras de alta qualidade contêm vidro de lantânio — até 50% em massa. Esse vidro especial tem uma dispersão incrivelmente baixa, o que significa que desvia diferentes cores da luz quase na mesma medida, eliminando as franjas coloridas (aberração cromática) que afetam as lentes mais baratas. Quando você vê aquelas fotografias profissionais e cristalinas, o lantânio está trabalhando nos bastidores.
As baterias de níquel-hidreto metálico (NiMH) — encontradas em carros híbridos como o Toyota Prius — dependem de ligas à base de lantânio para armazenar hidrogénio. Uma bateria típica de carro híbrido contém cerca de 10-15 kg de lantânio, tornando-o um dos maiores usos industriais desse elemento de terras raras.
A "pedra" dos isqueiros de cigarro é, na verdade, uma liga de mischmetal que contém 25-50% de lantânio. Quando atingido, o lantânio cria as faíscas brilhantes que inflamam o combustível. Essa mesma tecnologia é usada em eletrodos de soldagem e pirotecnia teatral.
De onde vem
39 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 77% of elements
Apesar de ser chamado de "terra rara", o lantânio é, na verdade, três vezes mais abundante que o chumbo na crosta terrestre. A designação "rara" vem da extrema dificuldade de separar e purificar esses elementos a partir de seu estado natural.
Fórmula química: (Ce,La)CO₃F
Teor de La: 25-35%
Principais depósitos: Mountain Pass (Califórnia), Bayan Obo (China)
Fórmula química: (Ce,La,Nd,Th)PO₄
Teor de La: 15-25%
Principais depósitos: Austrália, Índia, Brasil, África do Sul
O lantânio se forma por meio da cristalização fracionada em rochas ígneas alcalinas e carbonatitos. Ele se concentra em processos magmáticos de estágio tardio e em produtos de intemperismo, frequentemente associado a minerais de flúor e carbonato.
Manuseio
O lantânio e seus compostos são geralmente considerados moderadamente perigosos, sendo necessárias precauções específicas para um manuseio seguro.
Risco de Inalação: A poeira de lantânio pode causar irritação respiratória e possíveis danos pulmonares. Partículas finas podem causar pneumoconiose (cicatrização pulmonar) após exposição prolongada.
Leve a vítima imediatamente para um local com ar fresco. Se as dificuldades respiratórias persistirem, procure atendimento médico.
Lave com água limpa por 15 minutos. Remova as lentes de contato se puderem ser retiradas facilmente. Procure atendimento médico.
Lave a área afetada com água e sabão. Remova as roupas contaminadas.
Enxágue a boca com água. Não provoque vômito. Procure atendimento médico imediatamente.
Os compostos de lantânio não devem ser liberados em cursos de água, pois podem se bioacumular em organismos aquáticos. Descarte os resíduos por meio de instalações licenciadas para resíduos perigosos.
Respostas rápidas
Lantânio (symbol La) is element 57 on the periodic table, a lantanídeo 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.Lantânio melts at 1193 K (919.9 °C) and boils at 3737 K (3463.9 °C).
The standard atomic weight of Lantânio is 138.905 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Lantânio has a density of 6.162 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of lantânio is about 6.2× heavier.
Lantânio 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.
Lantânio was discovered in 1839 by Carl Gustav Mosander. It is named after greek lanthanein, "to lie hidden".
Lantânio makes up about 39 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.