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La 57

Lanthanum (La)

lanthanide
Période: 6 Bloc: f

Solid

Masse atomique relative standard

138,90547 u

Configuration électronique

[Xe] 6s2 5d1

Point de fusion

917,85 °C

Point d’ébullition

3463,85 °C

Masse volumique

6150 kg/m³

États d’oxydation

0, +1, +2, +3

Électronégativité (Pauling)

1,1

Énergie d’ionisation (1re)

5,5769 eV

Année de découverte

1839

Rayon atomique

195 pm

Détails

Origine du nom Greek: lanthanein (to be hidden).
Pays de découverte Sweden
Découvreurs 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.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
1,1 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Affinité électronique
0,47 eV
Énergie d’ionisation (1re)
5,5769 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
11,184999 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
19,177366 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
49,950172 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
61,600212 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
0, +1, +2, +3 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
3 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Xe] 6s2 5d1

Propriétés thermodynamiques

Enthalpie de fusion
0,06425869 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
4,145722 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
4,467016 eV
Enthalpie d’atomisation
4,467016 eV
Enthalpie d’atomisation
4,467016 eV

Propriétés nucléaires

Protons
57 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
82 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
42 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
1 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
La-139
Année de découverte
1839

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
39 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
3,4 × 10−6 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
375 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 18, 9, 2 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7439-91-0 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
2D3/2
InChI
InChI=1S/La
Clé InChI
FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 57
Électrons 57
Charge Neutre
Configuration La: 5d¹ 6s²
Configuration électronique
Mesuré
[Xe] 5d¹ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 5d¹ 6s²
Diagramme d’orbitales
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↑
Nombre total d’électrons: 57 Non appariés: 1 ?

Modèle atomique

Protons 57
Neutrons 82
Électrons 57
Nombre de masse 139
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

0 / 0 (0 0 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

13999,9112%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
139 Stable138,9063563 ± 0,000002499,9112%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 892,9 °C en dessous du point de fusion (917,85 °C)

Point de fusion 917,85 °C
Point d’ébullition 3463,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 892,9 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
917,85 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
3463,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,06425869 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
4,145722 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
4,467016 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
6150 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
6150 kg/m³

Dans les conditions standard

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 57. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
La I 0393315393
La II +127384273
La III +212200
La IV +38700
La V +44200
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
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
Niveaux répertoriés par le NIST →
57 La 138.90547

Lanthanum — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Xe]6s25d1
Niveaux d’énergie 2 8 18 18 9 2
États d’oxydation 0, +1, +2, +3
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Lanthanum — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
57 La 138.90547

Lanthanum — Visualiseur de structure cristalline

Hexagonal primitif · Pearson hP2
Expérimental
Pearson hP2
N° de coord. 12
Compacité 74.048%
Lanthanum — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+36N/D103.2 pm
+37N/D110.00000000000001 pm
+38N/D115.99999999999999 pm
+39N/D121.6 pm
+310N/D127 pm
+312N/D136 pm

Composés

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

Isotopes (1)

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

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
139 Stable138,9063563 ± 0,000002499,9112% ± 0,0007%Stable
stable
139 Stable
Masse atomique (u) 138,9063563 ± 0,0000024
Abondance naturelle 99,9112% ± 0,0007%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
180 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
139 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
139 pm

Rayons de van der Waals

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

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
284 pm
Rayon métallique (C12)
187 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
13
Pettifor
33
Glawe
32

Échelles d’électronégativité

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

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
215 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3730 Ha·Bohr6

Affinité chimique

Affinité protonique
1013 kJ/mol
Basicité en phase gazeuse
991,9 kJ/mol

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
22,55 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
2

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
97
Risque relatif d’approvisionnement
10
Répartition des réserves
50
Stabilité politique (principal producteur)
24
Stabilité politique (principal détenteur de réserves)
24

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion1193,15 K
Point d’ébullition3737,15 K

Catégories d’états d’oxydation

+1 extended
+3 main
0 extended
+2 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (13)
nOrbitaleσ
1s1,1317
2p4,2044
2s15,0466
3d13,9398
3p18,8604
3s19,0569
4d32,2748
4f55,64
4p29,2936
4s28,2036
Détail des rayons cristallins (6)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
3VI117,2from r^3 vs V plots,
3VII124
3VIII130from r^3 vs V plots,
3IX135,6from r^3 vs V plots,
3X141
3XII150calculated,
Modes de désintégration des isotopes (64)
IsotopeModeIntensité
116B+—
116B+p—
116p—
117p100%
117B+—
117B+p—
118B+—
118B+p—
119B+—
120B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (711)
Énergie (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

Données complémentaires

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.

Références (1)

Références

(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.

Note sur la licence: 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/

Note sur la licence: 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.

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