Lantanio
| Lantanio | |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Aspetto | |||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
| Generalità | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Nome, simbolo, numero atomico | lantanio, La, 57 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | lantanoidi | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppo, periodo, blocco | 3, 6, f | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Densità | 6146 kg/m3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Durezza | 2,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica |
 |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà atomiche | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Peso atomico | 138,9055 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 187 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio covalente | 207±8 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe]5d16s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| e− per livello energetico | 2, 8, 18, 18, 9, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Stati di ossidazione | 3 (base forte) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Struttura cristallina | esagonale | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Stato della materia | solido | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di fusione | 1193 K (920 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 3730 K (3457 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume molare | 22,39 × 10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia di vaporizzazione | 414 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore di fusione | 6,2 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Tensione di vapore | 1,33 × 10-7 Pa a 1193 K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocità del suono | 2475 m/s a 293.15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Altre proprietà | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Numero CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Elettronegatività | 1,1 (scala di Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore specifico | 190 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità elettrica | 1,26 × 106 /m ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità termica | 13,5 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 538,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1067 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 1850.3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 4819 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
| iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Il lantanio è l'elemento chimico di numero atomico 57. Il suo simbolo è La.
Indice |
Caratteristiche [modifica]
Il lantanio è un elemento leggero, metallico, di colore bianco-argento, malleabile e duttile: è anche molto tenero, tanto che si può tagliare con un coltello. In reazione con l'acqua rilascia idrogeno gassoso. Ignifugo. Reagisce con gli ossidanti. Appartiene al gruppo 3 della tavola periodica e spesso viene considerato uno dei lantanoidi. Si trova in alcuni minerali di terre rare, di solito in combinazione con il cerio e altri lantanoidi. È uno dei più reattivi metalli delle terre rare: reagisce direttamente con carbonio, azoto, boro, selenio, silicio, fosforo, zolfo, e con gli alogeni. Si ossida rapidamente se esposto all'aria o all'acqua calda, mentre in acqua fredda il processo è molto rallentato.
Applicazioni [modifica]
Usi del lantanio:
- Illuminazione a carboni, soprattutto nell'industria cinematografica per l'illuminazione di teatri di posa e proiezione di pellicole.
- L'ossido di lantanio (La2O3) migliora la resistenza del vetro all'attacco degli alcali ed è usato nella manifattura di speciali vetri ottici, come:
- Vetro assorbente gli infrarossi.
- Lenti per occhiali, fotocamere e telescopi, per via dell'alto indice rifrattivo e della bassa dispersione dei vetri alle terre rare.
- Piccole quantità di lantanio aggiunte all'acciaio ne migliorano la malleabilità, la duttilità e la resilienza.
- Piccole quantità di lantanio aggiunte al ferro aiutano a produrre perlite.
- Piccole quantità di lantanio aggiunte al molibdeno diminuiscono la durezza e la fragilità di questo metallo e la sua sensibilità agli sbalzi di temperatura.
- Il mischmetal, una lega piroforica usata per esempio nelle pietre per accendini, contiene dal 25% al 45% di lantanio.
- L'ossido e il boruro sono usati nelle valvole in elettronica.
- La produzione di leghe che fungono da "spugne di idrogeno"; sono leghe capaci di adsorbire reversibilmente fino a 400 volte il loro volume di idrogeno gassoso (ad esempio LaNi5 e derivati)
- Catalizzatori per il cracking del petrolio.
- mantelli per lanterne a gas.
- Composti per la lucidatura di vetri e marmi.
- Datazione (lantanio-bario) di rocce e minerali.
- Il nitrato di lantanio trova uso in vetri speciali, catalizzatori e trattamento delle acque.
- Il lantanio è presente in misura dell' 1,5% in alcuni tipi di elettrodo al tungsteno per la saldatura TIG. Il lantanio in sostituzione del torio (elettrodi "toriati") riduce i rischi presenti nelle operazioni di saldatura legati all'emissione di radiazioni ionizzanti e nelle operazioni di affilatura degli elettrodi poiché il lantanio è meno pesante del torio.
Storia [modifica]
L'elemento chimico lantanio è stato scoperto dallo svedese Carl Gustav Mosander nel 1839, quando decompose parzialmente un campione di nitrato di cerio riscaldandolo e trattando il sale risultante con acido nitrico diluito. Dalla soluzione risultante isolò una nuova terra rara che battezzò lantana. Il lantanio fu isolato in forma relativamente pura nel 1923. L'origine del nome viene dal greco lanthanein il cui significato è "nascondere".
Ruolo biologico [modifica]
Il lantanio non ha ruoli noti in biologia.
Questo elemento non viene assorbito dal sistema digerente, e se iniettato nel sangue la sua eliminazione è molto lenta. In medicina viene usato il carbonato di lantanio (Foznol) per contrastare l'iperfosfatemia in pazienti con insufficienza renale all'ultimo stadio. Il cloruro di lantanio (LaCl3), come i cloruri di altre terre rare, ha proprietà anticoagulanti.
Disponibilità [modifica]
La monazite (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4, e la bastnasite (Ce, La, Y)CO3F, sono i principali minerali da cui si ricava il lantanio: vi si trova dal 25% al 38% di lantanio rispettivamente.
Isotopi [modifica]
Il lantanio in natura è composto di un isotopo stabile (139La) e uno radioattivo (138La) con emivita di 1,05×1011 anni; il 139La è il più abbondante dei due (99,91%).
Sono stati creati altri 38 radioisotopi, di cui il più stabile è il 137La con emivita di 60.000 anni. Tutti gli altri isotopi sono radioattivi, con emivite di meno di 24 ore, e anzi la maggioranza di questi hanno emivite di meno di un minuto. Questo elemento ha anche tre stati meta.
Gli isotopi di lantanio hanno peso atomico che va da 117 amu (117La) a 155 amu (155La).
Precauzioni [modifica]
Il lantanio ha una tossicità che va da bassa a moderata e dovrebbe essere maneggiato con cura. Negli animali, l'iniezione di soluzioni di lantanio provoca un aumento della glicemia, un abbassamento della pressione sanguigna, degenerazione della milza e alterazioni epatiche.
Bibliografia [modifica]
- Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
- R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998.
Voci correlate [modifica]
Altri progetti [modifica]
Wikizionario contiene il lemma di dizionario «lantanio»
Commons contiene immagini o altri file su Lantanio
Collegamenti esterni [modifica]
- (EN) Los Alamos National Laboratory – Lanthanum
- (EN) WebElements.com – Lanthanum
- (EN) EnvironmentalChemistry.com – Lanthanum
- Lantanio nel Nuovo Soggettario della BNCF
 Portale Chimica: Il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia |
