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La 57

Lanthanum (La)

lanthanide
Periode: 6 Block: f

Solid

Standardatomgewicht

138,90547 u

Elektronenkonfiguration

[Xe] 6s2 5d1

Schmelzpunkt

917,85 °C

Siedepunkt

3463,85 °C

Dichte

6150 kg/m³

Oxidationszustände

0, +1, +2, +3

Elektronegativität (Pauling)

1,1

Ionisierungsenergie (1.)

5,5769 eV

Entdeckungsjahr

1839

Atomradius

195 pm

Details

Namensherkunft Greek: lanthanein (to be hidden).
Entdeckungsland Sweden
Entdecker Carl Mosander

Lanthanum is the first element of the lanthanide series by common convention, although its 4f shell is empty in the neutral atom. It is a soft, reactive rare-earth metal that occurs with other light rare earths in minerals such as monazite and bastnäsite. Its chemistry is dominated by the large La³⁺ ion, which gives mostly colorless, strongly ionic compounds. Lanthanum is important in optical glass, catalysts, battery alloys, and high-temperature ceramic materials.

Lanthanum is silvery white, malleable, ductile, and soft enough to be cut with a knife. It is one of the most reactive of the rare-earth metals. It oxidizes rapidly when exposed to air. Cold water attacks lanthanum slowly, while hot water attacks it much more rapidly.

The metal reacts directly with elemental carbon, nitrogen, boron, selenium, silicon, phosphorus, sulfur, and with halogens.

At 310°C, lanthanum changes from a hexagonal to a face-centered cubic structure, and at 865°C it again transforms into a body-centered cubic structure.

The name derives from the Greek lanthanein for "to be hidden" or "to escape notice" because it hid in cerium ore and was difficult to separate from that rare earth mineral. Lanthanum was discovered by the Swedish surgeon and chemist Carl-Gustav Mosander in 1839. In 1842, Mosander separated his lanthanium sample into two oxides; for one of these he retained the name lanthanum and for the other he gave the name didymium (or twin).

Lanthanum was discovered by Carl Gustaf Mosander, a Swedish chemist, in 1839. Mosander was searching for impurities he believed existed within samples of cerium. He treated cerium nitrate (Ce(NO3)3) with dilute nitric acid (HNO3) and found a new substance he named lanthana (La2O3). Roughly 0.0018% of the earth's crust is composed of lanthanum. Today, lanthanum is primarily obtained through an ion exchange process from monazite sand ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4), a material rich in rare earth elements that can contain as much as 25% lanthanum.

From the Greek word lanthanein, to escape notice. Mosander in 1839 extracted lanthana from impure cerium nitrate and recognized the new element.

Lanthanum was isolated in relatively pure form in 1923. Iron exchange and solvent extraction techniques have led to much easier isolation of the so-called "rare-earth" elements.

Bilder

Eigenschaften

Physikalisch

Atomradius (empirisch)
195 pm Vergleiche Atomradius (empirisch) aller Elemente →
Kovalenzradius
207 pm Vergleiche Kovalenzradius aller Elemente →
Van-der-Waals-Radius
240 pm Vergleiche Van-der-Waals-Radius aller Elemente →
Metallradius
169 pm Vergleiche Metallradius aller Elemente →
Dichte
6150 kg/m³ Vergleiche Dichte aller Elemente →
Molares Volumen
0,0225 L/mol
Aggregatzustand bei Standardbedingungen
Fest Vergleiche Aggregatzustand bei Standardbedingungen aller Elemente →
Schmelzpunkt
917,85 °C Vergleiche Schmelzpunkt aller Elemente →
Siedepunkt
3463,85 °C Vergleiche Siedepunkt aller Elemente →
Wärmeleitfähigkeit
13,4 W/(m·K) Vergleiche Wärmeleitfähigkeit aller Elemente →
Spezifische Wärmekapazität
0,195 J/(g·K) Vergleiche Spezifische Wärmekapazität aller Elemente →
Molare Wärmekapazität
27,11 J/(mol·K) Vergleiche Molare Wärmekapazität aller Elemente →
Kristallstruktur
Hexagonal dichtest gepackt Vergleiche Kristallstruktur aller Elemente →

Chemisch

Elektronegativität (Pauling)
1,1 Vergleiche Elektronegativität (Pauling) aller Elemente →
Elektronenaffinität
0,47 eV
Ionisierungsenergie (1.)
5,5769 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (1.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (2.)
11,184999 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (2.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (3.)
19,177366 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (3.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (4.)
49,950172 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (4.) aller Elemente →
Ionisierungsenergie (5.)
61,600212 eV Vergleiche Ionisierungsenergie (5.) aller Elemente →
Oxidationszustände
0, +1, +2, +3 Vergleiche Oxidationszustände aller Elemente →
Valenzelektronen
3 Vergleiche Valenzelektronen aller Elemente →
Elektronenkonfiguration
[Xe] 6s2 5d1

Thermodynamisch

Schmelzwärme
0,06425869 eV Vergleiche Schmelzwärme aller Elemente →
Verdampfungswärme
4,145722 eV Vergleiche Verdampfungswärme aller Elemente →
Sublimationswärme
4,467016 eV
Atomisierungswärme
4,467016 eV
Atomisierungsenthalpie
4,467016 eV

Nuklear

Protonen
57 Vergleiche Protonen aller Elemente →
Neutronen
82 Vergleiche Neutronen aller Elemente →
Bekannte Isotope
42 Vergleiche Bekannte Isotope aller Elemente →
Stabile Isotope
1 Vergleiche Stabile Isotope aller Elemente →
Stabilstes Isotop
La-139
Entdeckungsjahr
1839

Häufigkeit

Häufigkeit (Erdkruste)
39 mg/kg Vergleiche Häufigkeit (Erdkruste) aller Elemente →
Häufigkeit (Ozean)
3,4 × 10−6 mg/L Vergleiche Häufigkeit (Ozean) aller Elemente →

Kristallstruktur

Gitterkonstante a
375 pm

Elektronische Struktur

Elektronen pro Schale
2, 8, 18, 18, 9, 2 Vergleiche Elektronen pro Schale aller Elemente →

Identifikatoren

CAS-Nummer
7439-91-0 Vergleiche CAS-Nummer aller Elemente →
Termsymbol
2D3/2
InChI
InChI=1S/La
InChI-Key
FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N

Elektronenkonfiguration Gemessen

Ionenladung
Protonen 57
Elektronen 57
Ladung Neutral
Konfiguration La: 5d¹ 6s²
Elektronenkonfiguration
Gemessen
[Xe] 5d¹ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 5d¹ 6s²
Orbitaldiagramm
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
5d
1/10 1↑
Gesamtelektronen: 57 Ungepaart: 1 ?

Atommodell

Protonen 57
Neutronen 82
Elektronen 57
Massenzahl 139
Stabilität Stabil

Isotope ändern die Neutronenzahl, Masse und Stabilität — nicht die Elektronenkonfiguration eines neutralen Atoms.

Schematisches Atommodell, nicht maßstabsgetreu.

Atomarer Fingerabdruck

Emissions- / Absorptionsspektrum

0 / 0 (0 0 mit Intensität)
Gemessen
Emission Sichtbar: 380–750 nm

Isotopenverteilung

13999,9112%MassenzahlNatürliche Häufigkeit (%)
MassenzahlAtommasse (u)Natürliche HäufigkeitHalbwertszeit
139 Stabil138,9063563 ± 0,000002499,9112%Stabil
Gemessen

Phase / Zustand

1 atm / 101.325 kPa
Fest 25 °C (298,15 K)

Grund: 892,9 °C unter Schmelzpunkt (917,85 °C)

Schmelzpunkt 917,85 °C
Siedepunkt 3463,85 °C
Unter Schmelzpunkt um 892,9 °C
0 K Aktuelle Temperatur: 25 °C 6000 K
Phasenzeitlinie

Schematisch, nicht maßstabsgetreu

Fest
Flüssig
Gas
Schmelzen
Sieden
25°C
Fest
Flüssig
Gas
Aktuell

Phasenübergangspunkte

Schmelzpunkt Literatur
917,85 °C
Siedepunkt Literatur
3463,85 °C
Aktuelle Phase Berechnet
Fest

Übergangsenergien

Schmelzwärme Literatur
0,06425869 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Schmelzpunkt zu schmelzen

Verdampfungswärme Literatur
4,145722 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Siedepunkt zu verdampfen

Sublimationswärme Literatur
4,467016 eV

Energie benötigt, um 1 mol am Sublimationspunkt zu sublimieren

Dichte

Referenzdichte Literatur
6150 kg/m³

Bei Standardbedingungen

Aktuelle Dichte Berechnet
6150 kg/m³

Bei Standardbedingungen

Atomspektren

10 von 57 angezeigt. Sortiert nach Ionenladung (aufsteigend).

Liniendaten ?

IonLadungGesamtlinienÜbergangswahrscheinlichkeitenNiveau-Bezeichnungen
La I 0393315393
La II +127384273
La III +212200
La IV +38700
La V +44200
NIST Liniendaten →

Niveaudaten ?

IonLadungNiveaus
La I 0343
La II +1119
La III +242
La IV +352
La V +437
La VI +52
La VII +62
La VIII +72
La IX +82
La X +92
NIST Niveaudaten →
57 La 138.90547

Lanthanum — Atomorbital-Visualisierer

[Xe]6s25d1
Energieniveaus 2 8 18 18 9 2
Oxidationszustände 0, +1, +2, +3
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Lanthanum — Atomorbital-Visualisierer Vorschau
Three.js lädt nur auf Anfrage
57 La 138.90547

Lanthanum — Kristallstruktur-Visualisierer

Primitiv Hexagonal · Pearson hP2
Experimentell
Pearson hP2
Koordinationszahl 12
Packungsdichte 74.048%
Lanthanum — Kristallstruktur-Visualisierer Vorschau
Three.js lädt nur auf Anfrage

Ionenradien

LadungKoordinationSpinRadius
+36N/A103.2 pm
+37N/A110.00000000000001 pm
+38N/A115.99999999999999 pm
+39N/A121.6 pm
+310N/A127 pm
+312N/A136 pm

Verbindungen

La
138,905 u
La+3
138,905 u
La
139,909 u
La
131,910 u
La
134,907 u
La
138,906 u
La
136,906 u
La
130,910 u
La
137,907 u
La
140,911 u
La
141,914 u
La
142,916 u
La
133,909 u

Isotope (1)

Natural lanthanum is a mixture of two stable isotopes, 138La and 139La. Twenty three other radioactive isotopes are recognized.

MassenzahlAtommasse (u)Natürliche HäufigkeitHalbwertszeitZerfallsart
139 Stabil138,9063563 ± 0,000002499,9112% ± 0,0007%Stabil
stable
139 Stabil
Atommasse (u) 138,9063563 ± 0,0000024
Natürliche Häufigkeit 99,9112% ± 0,0007%
Halbwertszeit Stabil
Zerfallsart
stable

Erweiterte Eigenschaften

Kovalente Radien (Erweitert)

Kovalenzradius (Pyykkö)
180 pm
Kovalenzradius (Pyykkö, doppelt)
139 pm
Kovalenzradius (Pyykkö, dreifach)
139 pm

Van-der-Waals-Radien

Batsanov
250 pm
Alvarez
298 pm
UFF
352,2 pm
MM3
278 pm

Atom- & Metallische Radien

Atomradius (Rahm)
284 pm
Metallradius (C12)
187 pm

Nummerierungsskalen

Mendeleev
13
Pettifor
33
Glawe
32

Elektronegativitätsskalen

Ghosh
0
Miedema
3
Gunnarsson–Lundqvist
4
Robles–Bartolotti
3

Polarisierbarkeit & Dispersion

Dipolpolarisierbarkeit
215 a.u.
Dipolpolarisierbarkeit (Uns.)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3730 Ha·Bohr6

Chemische Affinität

Protonenaffinität
1013 kJ/mol
Gasbasizität
991,9 kJ/mol

Miedema-Parameter

Miedema-Molvolumen
22,55 cm3/mol
Miedema-Elektronendichte
2

Lieferrisiko & Wirtschaftlichkeit

Produktionskonzentration
97
Relatives Lieferrisiko
10
Reservenverteilung
50
Politische Stabilität (Top-Produzent)
24
Politische Stabilität (Top-Reserven)
24

Phasenübergänge & Allotrope

Schmelzpunkt1193,15 K
Siedepunkt3737,15 K

Oxidationszustands-Kategorien

+1 extended
+3 main
0 extended
+2 extended

Erweiterte Referenzdaten

Abschirmkonstanten (13)
nOrbitalσ
1s1,1317
2p4,2044
2s15,0466
3d13,9398
3p18,8604
3s19,0569
4d32,2748
4f55,64
4p29,2936
4s28,2036
Kristallradien-Details (6)
LadungCNSpinrcrystal (pm)Herkunft
3VI117,2from r^3 vs V plots,
3VII124
3VIII130from r^3 vs V plots,
3IX135,6from r^3 vs V plots,
3X141
3XII150calculated,
Isotopenzerfallsarten (64)
IsotopModusIntensität
116B+—
116B+p—
116p—
117p100%
117B+—
117B+p—
118B+—
118B+p—
119B+—
120B+100%
Röntgenstreufaktoren (711)
Energie (eV)f₁f₂
10—3,31251
10,1152—3,28769
10,2317—3,26306
10,3496—3,23861
10,4688—3,20975
10,5894—3,15961
10,7114—3,11024
10,8348—3,06165
10,9596—3,01382
11,0859—2,96673

Zusätzliche Daten

Sources

Sources of this element.

Lanthanum is found in rare-earth minerals such as cerite, monazite, allanite, and bastnasite. Monazite and bastnasite are principal ores in which lanthanum occurs in percentages up to 25 percent and 38 percent respectively. Misch metal, used in making lighter flints, contains about 25 percent lanthanum.

The availability of lanthanum and other rare earths has improved greatly in recent years. The metal can be produced by reducing the anhydrous fluoride with calcium.

Referenzen (1)

Referenzen

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
La

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Lanthanum

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Lizenzhinweis: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Lanthanum

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Lizenzhinweis: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Lanthanum

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Lanthanum

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Lanthanum

This section provides all form of data related to element Lanthanum.

9 PubChem Elements
Lanthanum

The element property data was retrieved from publications.

Zuletzt aktualisiert:

Daten verifiziert:

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