7/22/2019 Lantânio

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Lantânio

O metal de transição interna lantânio (La) é branco prateado, maleável e dúctil, mole podendo ser cortado com uma faca, possui número atômico 57, massa atômica relativa138,9055 u, sua configuração eletrônica é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6  4s2 3d 104p6  5s2 4d 10 5p6 6s2 

4f 1

  . O lantânio foi descoberto pelo cientista Monsander, em 1839 em Estocolmo, a partir de um mineral chamado lantana presente em areia monazítica, a qual é uma desuas fontes mais abundantes. Seu nome é oriundo da palavra grega “lanthano” esignifica aquele que está escondido. O lantânio possui ponto de fusão de 920ºC e pontode ebulição de 3460ºC. É um metal de propriedades moderadamente tóxicas, porém éutilizado em muitos segmentos industriais com diversas finalidades.

Quimicamente o lantânio é um metal reativo, formando inúmeros compostos químicoscom os mais diversos elementos; os principais são o nitrogênio, oxigênio e oshalogênios. Forma também carbetos e hidretos, dentre outros compostos, porém essessão os mais comuns. Seu número de oxidação é +3, o lantânio reage com água

formando hidróxido e liberando hidrogênio, quando exposto ao ar atmosféricorapidamente observa-se o aparecimento de manchas, em virtude da formação de óxido ecarbonato do metal; reage exotermicamente com ácidos concentrados ou diluídosformando o respectivo sal e liberando hidrogênio. As reações do metal são mais bemobservadas segundo as equações, respectivamente

Em função de sua reatividade o lantânio é utilizado como catalisador no craqueamentodo petróleo. Como componente absorvente de infravermelho na manufatura de vidrosespeciais e ópticos em forma de La2O3 e/ou La(NO)3, fabricação de pedras de isqueiro,artefatos de iluminação para projetores cinematográficos, eletrodos de baterias eeletrodos catódicos em função da sua alta emissão de elétrons , lentes telescópicas, na

fabricação de ferro fundido e no tratamento de água. É adicionado ao aço no processode fabricação, para aumento da resistência mecânica. Estudos têm observado ocomportamento das interações entre lantânio e hidrogênio, em virtude da liga formadaentre os elementos ser  capaz de absorver cerca 400 vezes sua massa em volume dessemesmo gás.

É obtido comumente através da redução do LaF3 com Ca metálico, é encontrado juntamente com o nitrato de cério, não sendo, portanto encontrado em seu estado purona natureza.

O lantânio é um elemento químico de símbolo químico La de número atômico 57 (57 prótons e 57 elétrons), com massa atômica 138,9 u. É um metal de transição interna, lantanídeo, terra rara, pertencente ao grupo 3 da classificação periódica dos elementos. À temperatura ambiente, o lantânio encontra-se no estado sólido. 

É encontrado principalmente em minerais terras raras associado com o cério.É dúctil emaleável usado principalmente em ligas para a produção de lentes especiais, pedras deisqueiros e como esponja de hidrogênio. 

Foi descoberto em 1839 por  Carl Gustaf Mosander, em Estocolmo, Suécia. 

O lantânio é um elemento metálico branco prateado que pertence ao grupo 3 da tabela periódica e é considerado frequentemente como sendo um lantanídio. Encontrado em

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alguns minerais, geralmente em combinação com cério e outros elementos terras raras. O lantânio é maleável, dúctil, e mole bastante para ser cortado com uma faca. É um dosmais reativos entre os elementos terras raras. O metal reage diretamente como oselementos carbono, nitrogênio, boro, selênio, silício, fósforo, enxofre, e comhalogênios. Oxida rapidamente quanto exposto ao ar. A água fria ataca lentamente olantânio, enquanto a água quente ataca muito mais rapidamente.

Historia

O lantânio foi descoberto em 1839 por  Carl Gustaf Mosander, em Estocolmo, naSuécia.a partir da decomposição parcial de uma amostra de nitrato de cério aquecendo etratando o sal com ácido nítrico diluído. Da solução resultante, isolou uma terra raranova, que denominou de "lantana". O lantânio foi isolado na forma relativamente pura

em 1923. A palavra lantânio vem do grego lanthanein, que significa "escondido".

Aplicações

  É usado em eletrodos de carbono para a produção de luz, principalmente parailuminação de estúdios e projeções na indústria cinematográfica..

  La2O3 aumenta a resistência do vidro, que são usados para a produção de vidrosópticos especiais, tais como:

o  Vidro absorvente de radiação infravermelha. o  Lentes ópticas para câmeras de máquinas fotográficas e telescópios

devido ao elevado índice de refração e baixa dispersão.  LaB6 (Hexaboreto de lantânio) é usado como fonte emissora de elétrons em

microscópios eletrônicos de alta resolução.  Quantidades pequenas de lantânio são adicionados ao aço para melhorar sua

maleabilidade, ductilidade e resistência ao impacto.  Pequenas quantidades são adicionados ao ferro para produzir ferro fundido

nodular.  Pequenas quantidades de lantânio (0,2% a 5%) são adicionados ao molibdênio

 para diminuir a sua dureza e sensibilidade a variações de temperaturas. 

O metal é pirofórico, por isso é usado em ligas (25% a 45%) para a produção de pedras de isqueiros.   O óxido é usado em eletrônica: válvulas eletrônicas  Ligas de lantânio como esponjas de hidrogênio. Estas ligas são capazes de

absorver até 400 vezes o seu volume de hidrogênio gasoso, e é um processoreversível.

  Como catalisador no craqueamento do petróleo (transformação do óleo cru nosseus derivados).

  Mantas de lanterna a gás.   Na forma de compostos é usado para polir vidros e em lapidação.  O La-bário em datações de rochas e minérios. 

  O nitrato de lantânio é aplicado principalmente em vidros especiais, tratamentoda água e como catalisador.

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História

O lantânio foi descoberto em 1839 por  Carl Gustaf Mosander, em Estocolmo, naSuécia.a partir da decomposição parcial de uma amostra de nitrato de cério aquecendo etratando o sal com ácido nítrico diluído. Da solução resultante, isolou uma terra rara

nova, que denominou de "lantana". O lantânio foi isolado na forma relativamente puraem 1923. A palavra lantânio vem do grego lanthanein, que significa "escondido".

Papel biológico

O lantânio não tem nenhum papel biológico conhecido. (o lantânio bloqueia o poroformado pela alfa-latrotoxina em estudos realizados in vitro)

O elemento não é absorvido por via oral e, quando injetado, sua eliminação é muitolenta. O carbonato de lantânio está sendo estudado como um composto para absorver ofosfato nos casos de falhas renais. Alguns cloretos de terra rara, tais como o cloreto de

lantânio ( LaCl3 ), são conhecidos por apresentarem propriedades anticoagulantes. 

Ocorrência

Monazita (Ce+La+Th+Nd+Y)PO4, e bastnasita ( Ce+La+Y )CO3F, são os principaisminérios em que o lantânio ocorre nas porcentagens 25% e 38%, respectivamente.

Os principais depósitos de monazita são encontrados na Índia, Estados Unidos, Brasil, África do Sul e Austrália. Os principais depósitos de bastnasita estão nos EstadosUnidos ( Califórnia e Novo México ).

Outros minerais que contem o lantânio são a cerita e a alanita. 

Isótopos

O lantânio apresenta dois isótopos naturais: La-139 , que é estável com uma abundâncianatural de 99,91%, e o La-138, abundância natural de 0,09%. 31 radioisótopos tem sidoidentificados , sendo o La-138 praticamente o mais estável com uma meia-vida de 1011 anos, e o La- 137 com uma meia-vida de 60.000 anos. Os demais apresentam meiasvida abaixo de 24 horas, destes, a maioria com menos de 1 minuto. Este elemento aindaapresenta 3 isótopos metaestáveis. Os isótopos da lantânio apresentam massas atômicas

desde 120 u (La-120) até 152 u (La-152).

Precauções

O lantânio tem uma toxicidade de baixa a moderada, e deve ser manuseado comcuidado. Em animais, a injeção de soluções de lantânio produziram hiperglicemia, diminuição da pressão sanguínea, degeneração do baço e alterações hepáticas. 

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O lantânio é um metal prateado, maleável e dúctil. É tão macio que pode,

facilmente, ser cortado com uma faca. É um dos metais mais reativos entre os

chamados “terras raras”. 

O lantânio é o primeiro elemento da série que leva seu nome, a série dos

lantanídeos e pertence ao grupo IIIb da tabela periódica, do símbolo La. Em 1839, Carl Gustav Mosander extraiu uma nova “terra” (óxido) do nitrato

de cério impuro — Ce(NO3)3 — e identificou o novo elemento. Como resultado

dessa extração, Mosander obteve óxido de lantânio — La2O3. 

Em 1923, o lantânio foi isolado utilizando-se as técnicas de troca iônica e

extração do solvente. 

O lantânio é encontrado nos minerais denominados terras raras, como: 

Monazita: XPO4 (X=Ce,La,Y ou Th) 

Alanita: X2Z3O(SiO4)(Si2O7)(OH) onde: X=Ca, Ce, La, Na e Z=Al, Fe, Mn, Be, Mg Bastnasita: LnCO3F (Ln = Lantanídeos) 

Os principais minérios de lantânio são a monazita e a bastianita, ocorrendo em

25% e 38%, respectivamente. 

A monazita (areia de praia) pode ser encontrada nos Estados Unidos, Canadá,

Argentina e África. 

O lantânio é solúvel em ácido, reage lentamente com água fria e rapidamente

com água quente. oxida-se facilmente quando exposto ao ar. 

O metal é obtido na forma pura pela redução de fluoreto de lantânio (LaF3)com cálcio metálico (Ca): 

2LaF3 + 3Ca  2La + 3CaF2 

Lantanio

 Apresentação

Derivado do Grego Lanthana que significa estar escondido. Foi descoberto por C.G.Mosander em 1839 na Suécia no mineral Cerita de Bastnas. Inicialmente foi obtido naforma impura pela redução do seu cloreto com potássio. Encontra-se junto com oselementos lantanídeos ou “terras raras” em seus minerais e é separado dos demais pelastécnicas de troca iônica ou extração com solventes. Atualmente é obtido pela redução doLaF3 com cálcio metálico. É branco prateado, mole e reage com o ar formando óxido ecom a água desprendendo H2 e formado La (OH)3. Reage com ácidos diluídos formandosais e soluções incolores. Aquecido ao ar queima formando La2O3 branco.

Características principais

O lântanio é um elemento metálico branco prateado que pertence ao grupo 3 da tabela periódica e é considerado frequentemente como sendo um lantanídio. Encontrado em

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alguns minerais, geralmente em combinação com cério e outros elementos terras raras.O lantânio é maleável, ductil, e mole bastante para ser cortado com uma faca. É um dosmais reativos entre os elementos terras raras. O metal reage diretamente como oselementos carbono, nitrogênio, boro, selênio, silício, fósforo, enxofre, e comhalogênios. Oxida rapidamente quanto exposto ao ar. A água fria ataca lentamente o

lantânio, enquanto a água quente ataca muito mais rapidamente.

 Aplicações

• É usado em eletrodos de carbono para a produção de luz, principalmente parailuminação de estúdios e projeções na indústria cinematográfica..• O La2O3 aumenta a resistência do vidro, que são usados para a produção de vidrosópticos especiais, tais como:

♦ Vidro absorvente de radiação infravermelha.♦ Lentes opticas para câmeras de máquinas fotográficas e telescópios devido ao

elevado índice de refração e baixa dispersão.

• Quantidades pequenas de lantânio são adicionados ao aço para melhorar suamaleabilidade, ductilidade e resistência ao impacto.• Pequenas quantidades são adicionados ao ferro para produzir ferro fundido nodular. • Pequenas quantidades de lantânio ( 0,2% a 5% ) são adicionados ao molibdênio paradiminuir a sua dureza e sensibilidade a variações de temperaturas.• O metal é pirifórico, por isso é usado em ligas ( 25% a 45% ) para a produção de

 pedras de isqueiros.• O óxido é usado em eletrônica: válvulas eletrônicas • Ligas de lantânio como esponjas de hidrogênio. Estas ligas são capazes de absorver até400 vezes o seu volume de hidrogênio gasoso, e é um processo reversível.• Como catalisador no craqueamento do petróleo ( transformação do óleo cru nos seusderivados ).• Mantas de lanterna a gás. • Na forma de compostos é usado para polir vidros e em lapidação.• O La-bário em datações de rochas e minérios.• O nitrato de lantânio é aplicado principalmente em vidros especiais, tratamento daágua e como catalisador.

Precauções

O lantânio tem uma toxicidade de baixa a moderada, e deve ser manuseado comcuidado. Em animais, a injeção de soluções de lantânio produziram hiperglicemia,diminuição da pressão sanguínea, degeneração do baço e alterações hepáticas.

Lantanio

O lantânio é um elemento químico do grupo 3 (metais de transição) que pertence ao

sexto  período da tabela periódica. 

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O lantânio é um elemento agrupado como um dos 14 lantanídeos na maioria das vezes,e denominado coletivamente de “terras raras”. Essa denominação é incorreta, pois olantânio é um elemento do grupo d e os lantanídeos são elementos do bloco f. Alémdisso, o lantânio (La) não é tão raro. As propriedades do lantânio se assemelham asvariações observadas do grupo 1 e 2.

Há pouco uso desse elemento ou de seus compostos em indústrias importantes, exceto pelo “mischmetal”, utilizado na indústria metalúrgica. O mischmetal é uma mistura deLa e de metais da série dos lantanídeos (50% Ce, 40% La, 7% Fe, 3% outros metais. Éusado em grandes quantidades para melhorar a resistência do aço, também em ligas deMagnésio (Mg). 

Estado de oxidação

O lantânio possui estado de oxidação +III, na forma de íons La3+. A formação do íonLa3+ requer a remoção de dois elétrons s e de um elétron d. Logo, esses íons apresentam

configuração d0, tornando impossível a ocorrência de transição d-d. Conseqüentemente,o íon e seus compostos são incolores.

Tamanho

O raio covalente e iônico do lantânio é moderado, ele pertence à segunda série e é quaseidêntico ao tamanho do elemento da terceira série, por causa da contração lantanídica.Contudo, esse fenômeno só acorre somente após o La.

Propriedades químicas

O lantânio tem potencial padrão de eletrodo moderadamente elevado. É bastantereativo, e a reatividade cresce com o aumento do tamanho. Ele perde o brilho quandoexposto ao ar e queima na presença de oxigênio, formando La2O3. Porém quandoexposto ao ar, uma camada protetora de óxido é formada sobre a superfície do La,tornando-o não reativo.

2La + O2→ 2La2O3 

O latânio reage lentamente com água fria, e mais rapidamente com água quente,

liberando hidrogênio e formando óxido básico ou o hidróxido correspondente.

2La + 6H2O → 2La(OH)3 + 3H2 La(OH)3 → La(OH) + H2Oóxido básico

O caráter básico dos óxidos e hidróxidos aumenta quando se desce pelo grupo. Osóxidos e hidróxidos formam sais quando reagem com ácidos.O La(OH)3 reage comdióxido de carbono, CO2.

La(OH)3 + CO2 → La2(CO3)3 +3H2O

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O La(OH) é uma base suficientemente forte para deslocar o NH3 de sais de amônio.Como os óxidos (e hidróxidos) são anfóteros ou bases fracas, seus oxossais podem sedecompor a óxidos por aquecimento.Esse comportamento é análogo ao observado noselementos do Grupo 2, mas a decomposição é mais fácil, isto é, ocorre em temperaturasmenores.

2La(OH)3 →La2O3 + 3H2OLa2(CO3)3 → La2O3 + 3CO2 2La2(NO3)3→ La2O3 + 6NO2 + 1/2O2 La2(SO4)3→ La2O3 + 3SO2 + 1/2O2 

O lântanio reage com os halogênios, formando trihaletos, LaX3. Eles lembram oshaletos de Ca. Os floretos são insolúveis (como o CaF2), e os demais haletos sãodeliqüescentes e muito solúveis (como CaCl2). Se os cloretos forem preparados emsolução, eles critalizam na forma de sais hidratados, mas o aquecimento dos mesmosnão leva aos haletos anidros. Com o aquecimento, o LaCl3.(H2O)7 se decompõe ao

óxido, ao passo que os demais formam oxo-haletos.

LaCl3.(H2O)7 → LaOCl + 2HCl + 6H2O

O lantânio reage com hidrogênio mediante aquecimento, com formação de compostosaltamente condutores de fórmula LaH2. Esses compostos não contêm o íon La2+, mas

 provavelmente são constituídos por La3+ 2H-, e um elétron ocupa a banda de condução.O La pode absorver mais H2, mas, nesse caso, perde seu caráter condutor, formandocompostos não exatamente estequiométricos, porém que se aproximam da composiçãoLaH3. A composição exata depende da temperatura e da pressão de hidrogênio. Esseshidretos são iônicos, ou seja, contêm o íon hidreto, H-, e reagem com água liberandohidrogênio.