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La 57

Lanthanum (La)

lanthanide
周期: 6 ブロック: f

Solid

標準原子量

138.90547 u

電子配置

[Xe] 6s2 5d1

融点

917.85 °C

沸点

3463.85 °C

密度

6150 kg/m³

酸化数

0, +1, +2, +3

電気陰性度(Pauling)

1.1

第1イオン化エネルギー

5.5769 eV

発見年

1839

原子半径

195 pm

詳細

名称の由来 Greek: lanthanein (to be hidden).
発見国 Sweden
発見者 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.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
195 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
207 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
240 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
169 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
6150 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0225 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
917.85 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
3463.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
13.4 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.195 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
27.11 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
六方最密充填構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
1.1 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電子親和力
0.47 eV
第1イオン化エネルギー
5.5769 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
11.184999 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
19.177366 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
49.950172 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
61.600212 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
0, +1, +2, +3 全元素の酸化数を比較 →
価電子
3 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Xe] 6s2 5d1

熱力学的性質

融解熱
0.06425869 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
4.145722 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
4.467016 eV
原子化熱
4.467016 eV
原子化エンタルピー
4.467016 eV

原子核

陽子数
57 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
82 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
42 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
1 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
La-139
発見年
1839

存在度

存在度(地殻)
39 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
3.4 × 10−6 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
375 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 18, 9, 2 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7439-91-0 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
2D3/2
InChI
InChI=1S/La
InChI Key
FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 57
電子 57
電荷 中性
電子配置 La: 5d¹ 6s²
電子配置
測定値
[Xe] 5d¹ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 5d¹ 6s²
軌道図
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↑
総電子数: 57 不対電子: 1 ?

原子モデル

陽子 57
中性子 82
電子 57
質量数 139
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

0 / 0 (0 強度データあり:0本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

13999.9112%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
139 安定138.9063563 ± 0.000002499.9112%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(917.85 °C)より892.9 °C低い

融点 917.85 °C
沸点 3463.85 °C
融点との差(下) 892.9 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
917.85 °C
沸点 文献値
3463.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.06425869 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
4.145722 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
4.467016 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
6150 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
6150 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全57件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
La I 0393315393
La II +127384273
La III +212200
La IV +38700
La V +44200
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
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準位データの収録状況 →
57 La 138.90547

Lanthanum — 原子軌道可視化ツール

[Xe]6s25d1
エネルギー準位 2 8 18 18 9 2
酸化数 0, +1, +2, +3
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Lanthanum — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
57 La 138.90547

Lanthanum — 結晶構造可視化ツール

単純六方格子 · ピアソン記号 hP2
実験値
ピアソン記号 hP2
配位数 12
充填率 74.048%
Lanthanum — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+36データなし103.2 pm
+37データなし110.00000000000001 pm
+38データなし115.99999999999999 pm
+39データなし121.6 pm
+310データなし127 pm
+312データなし136 pm

化合物

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

同位体 (1)

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

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
139 安定138.9063563 ± 0.000002499.9112% ± 0.0007%安定
stable
139 安定
原子質量(u) 138.9063563 ± 0.0000024
天然存在比 99.9112% ± 0.0007%
半減期 安定
崩壊形式
stable

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
180 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
139 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
139 pm

ファンデルワールス半径

Batsanov
250 pm
Alvarez
298 pm
UFF
352.2 pm
MM3
278 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
284 pm
金属半径(C12)
187 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
13
Pettifor
33
Glawe
32

電気陰性度の尺度

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

分極率と分散

双極子分極率
215 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3730 Ha·Bohr6

化学親和力

プロトン親和力
1013 kJ/mol
気相塩基性
991.9 kJ/mol

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
22.55 cm3/mol
ミーデマ電子密度
2

供給リスクと経済性

生産集中度
97
相対供給リスク
10
埋蔵量の分布
50
政治的安定性(最大生産国)
24
政治的安定性(最大埋蔵国)
24

相転移と同素体

融点1193.15 K
沸点3737.15 K

酸化数の分類

+1 extended
+3 main
0 extended
+2 extended

専門参考データ

遮蔽定数 (13)
n軌道σ
1s1.1317
2p4.2044
2s15.0466
3d13.9398
3p18.8604
3s19.0569
4d32.2748
4f55.64
4p29.2936
4s28.2036
結晶半径の詳細 (6)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
3VI117.2from r^3 vs V plots,
3VII124
3VIII130from r^3 vs V plots,
3IX135.6from r^3 vs V plots,
3X141
3XII150calculated,
同位体の崩壊形式 (64)
同位体モード強度
116B+—
116B+p—
116p—
117p100%
117B+—
117B+p—
118B+—
118B+p—
119B+—
120B+100%
X線散乱因子 (711)
エネルギー (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

追加データ

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.

参考文献 (1)

参考文献

(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.

ライセンスに関する注記: 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/

ライセンスに関する注記: 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.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。