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La 57

Lanthanum (La)

lanthanide
Período: 6 Bloco: f

Solid

Peso atômico padrão

138,90547 u

Configuração eletrônica

[Xe] 6s2 5d1

Ponto de fusão

917,85 °C

Ponto de ebulição

3463,85 °C

Densidade

6150 kg/m³

Estados de oxidação

0, +1, +2, +3

Eletronegatividade (Pauling)

1,1

Energia de ionização (1ª)

5,5769 eV

Ano da descoberta

1839

Raio atômico

195 pm

Detalhes

Origem do nome Greek: lanthanein (to be hidden).
País da descoberta Sweden
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
1,1 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Afinidade eletrônica
0,47 eV
Energia de ionização (1ª)
5,5769 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
11,184999 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
19,177366 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
49,950172 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
61,600212 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
0, +1, +2, +3 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
3 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Xe] 6s2 5d1

Termodinâmica

Calor de fusão
0,06425869 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
4,145722 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
4,467016 eV
Calor de atomização
4,467016 eV
Entalpia de atomização
4,467016 eV

Nuclear

Prótons
57 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
82 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
42 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
1 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
La-139
Ano da descoberta
1839

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
39 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
3,4 × 10−6 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
375 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 18, 18, 9, 2 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7439-91-0 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
2D3/2
InChI
InChI=1S/La
Chave InChI
FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 57
Elétrons 57
Carga Neutro
Configuração La: 5d¹ 6s²
Configuração eletrônica
Medido
[Xe] 5d¹ 6s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 5d¹ 6s²
Diagrama de orbitais
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↑
Total de elétrons: 57 Desemparelhados: 1 ?

Modelo atômico

Prótons 57
Nêutrons 82
Elétrons 57
Número de massa 139
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

0 / 0 (0 0 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

13999,9112%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
139 Estável138,9063563 ± 0,000002499,9112%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 892,9 °C abaixo do ponto de fusão (917,85 °C)

Ponto de fusão 917,85 °C
Ponto de ebulição 3463,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 892,9 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
917,85 °C
Ponto de ebulição Literatura
3463,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,06425869 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
4,145722 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
4,467016 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
6150 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
6150 kg/m³

Em condições padrão

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 57. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
La I 0393315393
La II +127384273
La III +212200
La IV +38700
La V +44200
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
57 La 138.90547

Lanthanum — Visualizador de orbitais atômicos

[Xe]6s25d1
Níveis de energia 2 8 18 18 9 2
Estados de oxidação 0, +1, +2, +3
HOMO 5d n=5 · l=2 · m=-2
Lanthanum — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
57 La 138.90547

Lanthanum — Visualizador de estruturas cristalinas

Hexagonal primitiva · Pearson hP2
Experimental
Pearson hP2
Nº de coord. 12
Empacotamento 74.048%
Lanthanum — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

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

Compostos

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

Isótopos (1)

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

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
139 Estável138,9063563 ± 0,000002499,9112% ± 0,0007%Estável
stable
139 Estável
Massa atômica (u) 138,9063563 ± 0,0000024
Abundância natural 99,9112% ± 0,0007%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
180 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
139 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
139 pm

Raios de van der Waals

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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
284 pm
Raio metálico (C12)
187 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
13
Pettifor
33
Glawe
32

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
215 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
20 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
3730 Ha·Bohr6

Afinidade química

Afinidade protônica
1013 kJ/mol
Basicidade em fase gasosa
991,9 kJ/mol

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
22,55 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
2

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
97
Risco relativo de abastecimento
10
Distribuição das reservas
50
Estabilidade política (maior produtor)
24
Estabilidade política (detentor das maiores reservas)
24

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão1193,15 K
Ponto de ebulição3737,15 K

Categorias de estados de oxidação

+1 extended
+3 main
0 extended
+2 extended

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (13)
nOrbitalσ
1s1,1317
2p4,2044
2s15,0466
3d13,9398
3p18,8604
3s19,0569
4d32,2748
4f55,64
4p29,2936
4s28,2036
Detalhes dos raios cristalinos (6)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
3VI117,2from r^3 vs V plots,
3VII124
3VIII130from r^3 vs V plots,
3IX135,6from r^3 vs V plots,
3X141
3XII150calculated,
Modos de decaimento dos isótopos (64)
IsótopoModoIntensidade
116B+—
116B+p—
116p—
117p100%
117B+—
117B+p—
118B+—
118B+p—
119B+—
120B+100%
Fatores de espalhamento de raios X (711)
Energia (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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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.

Nota sobre a licença: 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/

Nota sobre a licença: 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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