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镧   57La
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外觀
银白色
概況
名稱·符號·序數 镧(lanthanum)·La·57
元素類別 镧系元素
·週期· 不適用·6·f
標準原子質量 138.90547
電子排布

[Xe] 5d1 6s2
2, 8, 18, 18, 9, 2

镧的电子層(2, 8, 18, 18, 9, 2)
歷史
發現 卡尔·古斯塔夫·莫桑德(1838年)
物理性質
物態 固体
密度 (接近室温
6.162 g·cm−3
熔點時液體密度 5.94 g·cm−3
熔點 1193 K,920 °C,1688 °F
沸點 3737 K,3464 °C,6267 °F
熔化熱 6.20 kJ·mol−1
汽化熱 400 kJ·mol−1
比熱容 27.11 J·mol−1·K−1

蒸汽壓

壓/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
溫/K 2005 2208 2458 2772 3178 3726
原子性質
氧化態 3, 2 (强碱性)
電負性 1.10(鲍林标度)
電離能

第一:538.1 kJ·mol−1
第二:1067 kJ·mol−1

第三:1850.3 kJ·mol−1
原子半徑 187 pm
共價半徑 207±8 pm
雜項
晶體結構

六方晶系

磁序 顺磁性
電阻率 (室温) 615 n Ω·m
熱導率 13.4 W·m−1·K−1
膨脹係數 (室温) 12.1 µm/(m·K)
聲速(細棒) (20 °C)2475 m·s−1
楊氏模量 36.6 GPa
剪切模量 14.3 GPa
體積模量 27.9 GPa
泊松比 0.280
莫氏硬度 2.5
維氏硬度 491 MPa
布氏硬度 363 MPa
CAS號 7439-91-0
最穩定同位素

主条目:镧的同位素

同位素 豐度 半衰期 方式 能量MeV 產物
138La 0.090% 1.05×1011y ε 1.737 138Ba
β 1.044 138Ce
139La 99.910% 穩定,带82个中子


(Lanthanum)是一种化学元素,它的化学符号La,它的原子序数是57,属于镧系元素,为稀土金屬中最活泼的金属,在空气中很容易氧化。镧在独居石矿中约占稀土总量的25%。银白色的软金属,有延展性。能与作用。易溶于稀酸。在空气中易氧化;加热能燃烧,生成氧化物和氮化物。在氢气中加热生成氢化物。它是稀土元素中第二个最丰富的元素,常与其他稀土元素一起存在于独居石中、氟碳锶镧矿中。它是铀、钍或钚裂变的放射性产物之一。它能赋予玻璃特殊的折光性能,使玻璃具有较高的折射率。 镧的制备一般由水合氯化镧经脱水后,用金属还原,或由无水氯化镧经熔融后电解而制得。常用来制造昂贵的照相机镜头。138La是放射性的,半衰期为1.1×1011年,曾被试用来治疗癌症。

氧化镧可用于制造玻璃;六硼化镧可用以制造电子管的阴极材料;金属镧用于氧化物金属热还原法制备

性质[编辑]

物理性质[编辑]

镧是一种柔软,有延展性的银白色金属具有六角形在室温下的晶体结构。 在310℃,镧变化为面心立方结构,以及在865℃下变成体心立方结构。 镧容易被氧化(一厘米大小的样品将完全在一年内氧化),因此用于以元素形式仅用于研究目的。 例如,单个镧原子已被分离,通过注入成富勒烯分子。如果碳纳米管填充有那些镧封装富勒烯并退火,镧金属纳米串链是碳纳米管内产生的。

化学性质[编辑]

镧具有两个氧化态,三价和二价,前者稳定性更强。 例如,LaH3比LaH2更稳定。镧容易燃烧,在150 ℃下 ,以形成镧(III)的氧化物 : 4La + 3O2 → 2La2O3 然而,当在室温下暴露于潮湿的空气中,氧化镧,氧化形成氧化物水合物具有大量的增加。

镧与在冷水中缓慢腐蚀,热水中加快,以形成氢氧化镧:

2La(s)+6H2O(l)→2La(OH)3(aq)+3H2(g) 镧可以和所有卤素反应,如果温度高与200℃,则反应较剧烈

2La(s)+3F2(g)→2LaF3(s) 2La(s)+3Cl2(g)→2LaCl3(s) 2La(s)+3Br2(g)→2LaBr3(s) 2La(s)+3I2(g)→2LaI3(s)

镧结合与氮,碳,硫,磷,硼,硒,硅和砷在高温下,形成二元化合物。 无色的La3+离子的结构等同于氙的构型

同位素[编辑]

镧天然存在的同位素共有2种,分别为镧-138和镧-139,其中只有镧-139稳定,镧-138半衰期较长。

用途[编辑]

参考[编辑]