Lantanio

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Lantanio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
bianco argenteo
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
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 7439-91-0
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 NA TD DM DE DP
137La sintetico 60.000 anni ε 0,600 137Ba
138La 0,09% 1,05 × 1011  anni ε 1,737 138Ba
138La 0,09% 1,05 × 1011  anni β- 1,044 138Ce
139La 99,91% La è stabile con 82 neutroni
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.

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

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 | modifica sorgente]

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:
  • 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 | modifica sorgente]

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 | modifica sorgente]

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 | modifica sorgente]

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 | modifica sorgente]

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 | modifica sorgente]

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 | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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