«Лантан»

(хим.) — один из металлов церитовой группы (см. Церитовые металлы), по способу нахождения в природе; по химическим отношениям, по способности образовать La₂H₃(см. Водородистые металлы) его должно отнести к более основной подгруппе 3-й группы периодической системы (La=138,2, Б. Браунер), легким представителем которой служит скандий.

С. К. Δ.

(лат. Lanthanum)

La, химический элемент III группы периодической системы Менделеева с атомным номером 57; см. в ст. Лантаноиды.

1. ланта́н;
2. ланта́ны;
3. ланта́на;
4. ланта́нов;
5. ланта́ну;
6. ланта́нам;
7. ланта́н;
8. ланта́ны;
9. ланта́ном;
10. ланта́нами;
11. ланта́не;
12. ланта́нах.

м.

Химический редкоземельный элемент, серебристо-белый металл, окисляющийся на воздухе и сгорающий при нагревании.

ЛАНТАН (лат. Lanthanum) - La, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 57, атомная масса 138,9055, относится к редкоземельным элементам. Назван от греческого lanthano - скрываюсь, в связи с трудностями получения. Металл. Плотность 6,162 г/см³

ЛАНТАН (Lanthanum), La, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 57, атомная масса 138,9055; относится к редкоземельным элементам; металл. Открыт шведским химиком К. Мосандером в 1839.

муж.;
хим. lanthanumlanthanum

lanthanum

ЛАНТАН

(Lanthanum), La, хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер 57, ат. масса 138,9055, относится к редкоземельным элементам. Природный Л. состоит из смеси стабильного ¹³⁹La (99,911%) и слаборадиоактивного ¹³⁸La -распад и К -захват, = 1,1*10¹¹ лет). Конфигурация внеш. электронных оболочек 5s²p⁶d^l6s². Энергии последоват. ионизации: 5,577; 11,06; 19,176 эВ. Кристаллохим. радиус атома Л. 0,187 нм, радиус иона La³⁺ 0,104 нм. Значение электроотрицательности 1,08.

В свободном виде - серебристо-серый металл. При темп-ре ниже 260 °С устойчива -модификация с гексагональной плотноупакованной решёткой, постоянные к-рой а=0,3770 нм, с=1,2159 нм; при темп-pax 260- 880 °С устойчива -модификация с кубич. гранецентриров. решёткой, к-рая при 880 °С переходит в -модификацию с кубич. объёмноцентриров. решёткой. Плотн. -La 6,162 кг/дм ³, t _пл=920 °С, t _кип=3450 ⁰ С. Теплоёмкость С _р=27,8 Дж/моль*К, теплота плавления 6,19 кДж/моль, теплота испарения 412,15 кДж/моль. Коэф. термич. расширения 4,9-10~ ^в (25 °С). Теплопроводность 13,8 Вт/м*К (26-30 °С). Уд. сопротивление 0,568 мкОм*м. Парамагнитен, магн. восприимчивость 0,73*10^-9 (при 20 °С). Модуль упругости 38,4 ГПа, модуль сдвига 14,9 ГПа. Тв. по Бривеллю 353 ГПа. -La при 4,9 К при 5,85 К) переходит в сверхпроводящее состояние.

В хим. соединениях проявляет степень окисления +3. В сплавах с Ni Л. используется как геттер; Л. является одним из компонентов мишметалла (сплава ряда редкоземельных металлов). Оксид Л. La₂O₃ вводят в состав оптич. стекла для улучшения его свойств. Нуклид ¹³⁹La накапливается в больших кол-вах в продуктах деления урана и плутония (выход 6,3%); это осложняет работу реакторов, т. к. ¹³⁹La характеризуется высоким значением поперечного сечения захвата тепловых нейтронов (ок. 9*10^-28 м ²). Как радиоакт. индикатор наиб. значение имеет (b-радиоактивный ¹⁴⁰Lа ( Т_1/2.=40,27 ч). С. С. Бердоносов.

ЛАНТАН (символ La), серебристо-белый металлический элемент группы ЛАНТАНИДЛОВ, впервые обнаружен в 1839 г. Основные руды, в которых он содержится, это монациты и бастнезиты. Мягкий, ковкий и вязкий, лантан применяется как КАТАЛИЗАТОР при КРЕКИНГЕ неочищенной нефти, в сплавах и при производстве оптических стекол. Свойства: атомный номер 57, атомная масса 138,9055; плотность 6,17; температура плавления 920 °С, температура кипения 3454 °С. Наиболее часто встречающийся изотоп ¹³⁹La (99,91%).

(от греч. lanthano - скрываюсь; лат. Lanthanum) La, хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 57, ат. м. 138,9055; относится к редкоземельным элементам. Прир. Л. состоит из двух изотопов ¹³⁹La (99,911 %) и радиоактивного ¹³⁸La (0,089%; Т _1/2 2^.10¹¹ лет). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 9^.10^-28 м ². Конфигурация внеш. электронной оболочки 5d¹6s²; степень окисления +3; энергия ионизации при последоват. переходе от La⁹ к La³⁺ соотв. 5,5770, 11,06 и 19,176 эВ; атомный радиус 0,187 нм, ионные радиусы (в скобках указаны координац. числа) La³⁺ 0,117 нм (6), 0,124 нм (7), 0,130 нм (8), 0,136 нм (9), 0,141 нм (10), 0,150 нм (12). Л. вместе с Се и Nd относится к наиб. распространенным РЗЭ. Содержание Л. в земной коре 2,9^.10^-3 % по массе, в морской воде 2,9^.10^-6 мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в монаците, бастнезите, лопарите и апатите. Это осн. минералы, из к-рых его извлекают. Л. - металл серебристо-белого цвета. До 277 °С устойчив a-La: кристаллич. решетка гексагональная, а=0,3772 нм, с=1,2144 нм, z=4, пространств. группа Р6₃/ттс>; плотн. 6,162 г/см ³. При 277-861 °С устойчив b-La: решетка кубич. типа Сu, а=0,5296 нм, z=4, пространств. группа Fm3m; плотн. 6,190 г/см ³. При 861-920 °С существует g-La: решетка кубич. типа a-Fe, а=0,426 нм, z=2, пространств. группа Im3m; плотн. 5,97 г/см ³; DH° полиморфных переходов a:b 0,36 кДж/моль, b:g 3,12 кДж/моль. Т. пл. 920 °С, т. кип. 3447 °С; для a-La: С ⁰_p27,11 Дж/(моль ^. К); S⁰₂₉₈ 56,7 Дж/(моль ^. К); DH⁰ _пл 6,2 кДж/моль, DH⁰ _возг 430 кДж/моль (0 К); давление пара 0,881 Па (1727 °С); температурный коэф. линейного расширения a-La 5,2^.10^-6 К ^-1, b-La 9,5^.10^-6 К ^-1; р для a-La 56,8^.10^-6 Ом ^. см, b-La 9,8^.10^-5 Ом ^. см, g-La 1,26^.10^-4 Ом ^. см; теплопроводность a-La 13,81 Вт/(м ^. К); твердость по Бринеллю 363 МПа; коэф. Пуассона 0,288. Легко поддается мех. обработке. При комнатной т-ре чистый Л. обрабатывают ковкой и прессованием, хотя он и не обладает достаточной вязкостью. Из чистого Л. возможно изготовление листов. По хим. св-вам Л. сходен с семейством из 14 элементов, следующих вслед за ним, к-рые поэтому наз. лантаноидами. На воздухе Л. быстро окисляется с образованием гидратированного оксикарбоната. При 450 °С в среде О ₂ воспламеняется, с N₂ раскаленный Л. образует нитрид. Заметно поглощает Н ₂ при комнатной т-ре, выше 250 °С легко образует гидриды. Л. реагирует (обычно при нагр.) с большинством металлов и неметаллов, образуя интерметаллиды, галогениды, оксиды, сульфиды и др. Легко взаимод. с минер, к-тами. Соед. Л., как правило, бесцветны. Ниже приводятся сведения о наиб. важных соед. Л. Оксид (сесквиоксид) La₂O₃ - кристаллы; до 2040 °С устойчив A-La₂O₃ с гексагон. решеткой (а=0,39373 нм, с=0,61299 нм, z=l, пространств. группа Р3ml плотн. 6,57 г/см ³), при 2040-2110 °C - H-La₂O₃ с гексагон. решеткой; при 2100-2313 °C -X-La₂O₃ с кубич. решеткой, т. пл. 2313 °С; С ⁰ _р108,8 Дж/(моль ^. К); DH⁰ _обР -1794,2 кДж/моль; S⁰₂₉₈127,3 Дж/(моль ^. К). Взаимод. с НСl, НNО ₃, НСlО ₄. Во влажном воздухе быстро превращ. в гидрат оксикарбоната Л.; с водой реагирует активно подобно СаО, превращаясь в La₂O₃^.nH₂O. Получают разложением нитрата, оксалата, карбоната или др. солей Л. на воздухе, обычно при т-ре выше 800 °С. La₂O₃ - пpoмeжyт. продукт в произ-ве LaF₃ и др. соед. Л., компонент оптич. стекол, керамич. материалов, в т. ч. высокотемпературных сверхпроводников. Трифторид LaF₃ - кристаллы с тригон. решеткой (в гексагон. установке: а=0,7186 нм, с=0,7352 нм, z=6, пространств. группа P3с1); т. пл. 1493 °С, т. кип. ок. 2300°С; С°99,6 Дж/(моль ^. К); DH⁰ _обр - 1699 кДж/моль; S⁰₂₉₈100 Дж/(моль ^. К); не раств. в воде; образует кристаллогидраты. Получают гидраты осаждением из водных р-ров солей Л. при действии фтористоводородной к-ты, безводную соль - взаимод. La₂O₃ с газообразным HF или F₂, разложением фтораммонийных комплексов при 400-500 °С и др. Используют для получения металлич. Л.; монокристаллы LaF₃ -селективные электроды по отношению к ионам F^- Трихлорид LaCl₃ - кристаллы с гексагон. решеткой (а=0,7468 нм, с=0,4366 нм, z=2, пространств. группа Р6₃/m); т. пл. 862 °С, т. кип. ок. 1710°С; плотн. 3,842 г/см ³; С ⁰ _р 98 Дж/(моль ^. К); DH⁰ _обр - 1071 кДж/моль; S⁰₂₉₈137 Дж/(моль ^. К). Хорошо раств. в воде; образует кристаллогидраты, в щелочных р-рах гидролизуется до гидроксо-хлоридов. Получают взаимод. смеси Сl₂ и ССl₄ с La₂O₃ или La₂(C₂O₄)₃ при 200-600 °С, хлорированием Л. выше 100 °С и др. Применяют для получения Л. и его соединений. Гидроксид La(OH)₃ получают действием р-ров щелочей на водорастворимые соли Л. (хлорид, нитрат, перхлорат, ацетат); рН начала осаждения La(OH)₃ или основных солей типа La(OH)_2,5Cl_0,5 близок к 8. Плохо растворимые соли Л. - фторид, фосфат, карбонат, оксалат, моноцитрат, монотартрат и др. используют для выделения La(III) из р-ров; чаще других применяют оксалат La₂(C₂O₄)₃^.9H₂O, к-рый при прокаливании до 900-1000 °С дает La₂O₃. Л. вместе с др. РЗЭ выделяют из минералов в виде смеси оксидов (содержание Л. 15-30%). При переработке рудных концентратов и разделении РЗЭ на подгруппы Л. выделяется вместе с Се, Рr и Nd. После отделения Се Л. очищают от др. РЗЭ методами экстракции, ионообменной хроматографии, фракционным осаждением гидроксидов. Металлич. Л. получают восстановлением LaF₃ или LaCl₃ кальцием, электролизом расплава хлоридов Л. в присут. хлоридов Са и Ва. Л. - легирующая добавка к алюминиевым, магниевым, никелевым и кобальтовым сплавам, компонент мишметалла, применяемого для улучшения св-в коррозионностойкой, быстрорежущей и жаропрочной стали. Интерметаллид LaNi₅ - перспективный аккумулятор Н ₂. Оксисульфид и алюминат Л.-компоненты люминофоров. См. также Лантана хромат(III). Л. открыт К. Мосандером в 1839 в виде лантановой "земли" - La₂O₃. Лит. см. при ст. Редкоземельные элементы. Л. И. Мартыненко. С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.

ЛАНТА́Н -а; м. Химический элемент (La), редкоземельный металл (применяется как легирующая добавка к алюминиевым сплавам, компонент оптических стёкол, в лазерах).

◁ Ланта́новый, -ая, -ое.

* * *

(лат. Lanthanum), химический элемент III группы периодической системы, относится к редкоземельным элементам. Название от греч. lanthánō — скрываюсь, в связи с трудностями получения. Металл. Плотность 6,162 г/см³, t_пл 920°C. Лантан — основа геттерных сплавов с никелем, легирующая добавка к алюминиевым и другим сплавам; LaCrO₃ — материал высокотемпературных электропроводящих керамических изделий; La₂O₃ — компонент оптических стёкол; LaF₃, La₂O₃ — лазерные материалы.

* * *

ЛАНТА́Н (лат. Lanthanum, от греческого «лантано» — скрываюсь), La (читается «лантан»), химический элемент с атомным номером 57, атомная масса 138,9055. Природный лантан состоит из двух изотопов: ¹³⁹La (99,911%) и радиоактивного ¹³⁸La (-радиоактивен, период полураспада Т_1/2 2.10¹¹лет). Конфигурация двух внешних электронных слоев 5s²p⁶d¹6s². Степень окисления +3 (валентность III).

Расположен в группе IIIВ в 6 периоде периодической системы. Вместе с неодимом(см. НЕОДИМ) и церием(см. ЦЕРИЙ) относится к наиболее распространенным редкоземельным элементам. Радиус атома 0,187 нм, радиус иона La³⁺— от 0,117 (координационное число 6) до 0,150 нм (12). Энергии последовательной ионизации 5,577, 11,06, 19,18 эВ. Электроотрицательность по Полингу(см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,1.

История открытия

Лантан открыт в 1839 шведским химиком К. Г. Мосандером(см. МОСАНДЕР Карл Густав) в виде оксида лантана La₂ O₃при исследовании примесей, содержащихся в соединениях церия(см. ЦЕРИЙ).

Нахождение в природе

Содержание лантана в земной коре 2,9·10^-3% (по массе). В природе вместе с другими редкоземельными элементами входит в состав минералов: монацит(см. МОНАЦИТ), бастензит, лопарит(см. ЛОПАРИТ) и апатит(см. АПАТИТ).

Получение

Получение лантана связано с разделением исходного сырья на фракции. Лантан концентрируется вместе с церием, празеодимом(см. ПРАЗЕОДИМ) и неодимом. Сначала из смеси отделяют церий (используя его способность образовывать устойчивые соединения в степени окисления +4), затем оставшиеся элементы разделяют методами ионной хроматографии и экстракции. Для отделения от других лантаноидов и редкоземельных элементов лантан осаждают в виде оксалата La₂(C₂O₄)₃·9H₂O, прокаливание которого приводит к образованию La₂О₃. Металлический лантан получают действием на LaCl₃ (LaF₃) кальция или электролизом расплава LaCl₃ в присутствии СаСI₂ или ВаСI₂.

Физические и химические свойства

Лантан — серебристо-белый металл.

До температуры 277°C устойчив a-La с гексагональной решеткой, а = 0,3772 нм и с = 1,2144 нм. При температурах 277—861°C устойчив b-La с кубической решеткой типа Cu. При температуре 861—920°C устойчив g-La с кубической решеткой типа a-Fe. Температура кипения лантана 3447°C, плотность a-La 6,162 кг/дм³.

На воздухе лантан быстро окисляется с образованием гидратированного оксикарбоната. При нагревании до 450°C в среде кислорода(см. КИСЛОРОД) La воспламеняется, образуя основной оксид La₂O₃. При нагревании La реагирует с N₂ с образованием нитрида, с H₂с образованием гидридов переменного состава. При нагревании реагирует с галогенами(см. ГАЛОГЕНЫ), серой(см. СЕРА) и фосфором(см. ФОСФОР).

Гидроксид La(ОН)₃.получают действием растворов щелочей на водорастворимые соли лантана.

Плохо растворимы в воде фторид, фосфат, карбонат, оксалат и некоторые другие соли лантана.

Применение

Лантан — легирующая добавка к алюминиевым, магнивыем, никелевым, кобальтовым сплавам, компонент миш-металла(см. МИШ-МЕТАЛЛ), применяемого для улучшения свойств коррозионностойкой, быстрорежущей и жаропрочной стали. Интерметаллид LaNi₅ — перспективный аккумулятор. Оксисульфид и алюминат — компоненты люминофоров. Оксид лантана используют для получения оптического стекла.

La (от греч. lanthano - скрываюсь * a.lanthanum; н.Lanthan; ф.lanthane; и.lantano), - хим. элемент III группы периодич. системы Менделеева, относится к редкоземельным элементам, ат. н. 57, ат. м. 138,9. Природный Л. состоит из двух изотопов; радиоактивного ¹³⁸La (0,089%) и стабильного ¹³⁹La (99,911%). Открыт швед. химиком K. Мосандером в 1839 в виде лантановой "земли" - оксида Л.

Л. - белый металл, имеющий гексагонную плотноупакованную структуру до 260°C (α-La, c параметрами ячейки a=0,3770 нм, c=1,2159 нм), гранецентрированную, кубическую (β-La, a=0,5304 нм) при 260-880°C, объёмноцентрированную кубическую (γ-La, a=0,426 нм) выше 880°C. Плотность 6162 кг/м³, tпл 920°C, tкип 3450°C; уд. теплоёмкость Cp 27,1 Дж/(моль·K); температурный коэфф. линейного расширения (10^-6 K^-1): α-5,2, β-9,6; уд. электрич. сопротивление (ом·см·10⁶): α-56,8, β-98, γ-126.

Проявляет степень окисления +3. B атмосфере кислорода при 450°C воспламеняется и сгорает до оксида La₂O₃, медленно разлагает воду c выделением H₂. C азотом Л. в раскалённом состоянии образует нитрид. При 240°C в среде водорода образует гидрид, при комнатной темп-pe также происходит поглощение водорода металлом. Известны весьма прочные галогениды, сульфиды и др. соединения Л. Легко растворяется в соляной, серной и азотной к-тах.

Кларк Л. (г/т) в лерцолитах верх. мантии 0,563, в земной коре 16, в толеитах океанов 3,36, континентов 7, в щелочных базальтах 59, в глинах 24-35, в песках 14-16, в карбонатных породах 8,3-6,3. Л. постоянно ассоциирует co всеми редкоземельными элементами (РЗЭ), как в их минералах (их более 60), так и в минералах, содержащих РЗЭ в качестве примесей (фосфаты, фториды, карбонаты, тантало-ниобаты, силикаты РЗЭ, Ca, U, Th, Nb, Sr и др.). Л. концентрируется в осн. в акцессорных минералах. При частичном плавлении мантии Л. накапливается в расплавах, a при кристаллизации - в их остаточных порциях, образуя в ряде случаев магматич. м-ния. Л. характерен также для щелочных метасоматитов и пегматитов. B осадочном процессе миграция Л. затруднена, при выветривании он накапливается в россыпях акцессорных минералов. Сырьевые ресурсы связаны также c попутным извлечением из руд U, Th, Nb, Ta и др.

Металлич. Л. высокой чистоты получают кальциетермич. и электролитич. способами. Применение: легирующие добавки вместе c др. РЗЭ при произ-ве чугуна, стали, сплавов на основе Mg, Al, Cu, Ti, Zr и др.; для изготовления фотокатодов, люминофоров, кристаллофосфоров, оптич. стекла и др.Литература: Семенов E. И., Минералогия редких земель, M., 1963; Балашов Ю. A., Геохимия редкоземельных элементов, M., 1976.Ю. A. Балашов.

(от греч. lanthano - остаюсь незамеченным; назв. отражает трудности получения) - хим. элемент, символ La (лат. Lanthanum), ат. н. 57, ат. м. 138,9055. Принадлежит наряду с лантаноидами к числу редкоземельных элементов. Л. - серебристо-белый металл; плотн. 6170 кг/м³, t_пл 920° С. Применяется как компонент сплавов, восстановитель др. редкоземельных элементов, в виде оксида La₂O₃ - в производстве оптич. стекол для фото-, кино- и видеокамер, керамич. конденсаторов, как катализатор.

К ст. Лаптаны. бета-пропио-лактон>>

ЛАНТАН — хим. элемент, символ La (лат. Lanthanum), ат. н. 57, ат. м. 138,90; ковкий и тягучий серебристо-белый металл, плотность 6170 кг/м³, t_пл = 920°С. Л. применяют в производстве оптических стёкол, как лазерные материалы, в керамических сверхпроводниках и технической керамике в виде оксида (La₂0₃) и др.