| Symbool | La |
|---|---|
| Atoomnummer | 57 |
| Atoommassa | 138,91 u |
| Categorie | Lanthanide |
| Groep | — (f-blok) |
| Periode | 6 |
| Blok | f-blok |
| Fase bij 20 °C | vast |
| Smeltpunt | 920 °C |
| Kookpunt | 3464 °C |
| Dichtheid | 6,15 g/cm³ |
| Elektronenconfiguratie | [Xe] 5d1 6s2 |
| Elektronen per schil | 2, 8, 18, 18, 9, 2 |
| Elektronegativiteit (Pauling) | 1,10 |
| Oxidatiegetallen | +3 |
| Ontdekt | 1839 door Carl Gustaf Mosander |
| Engelse naam | Lanthanum |
Eigenschappen van lanthaan
Lanthaan is zacht genoeg om met een mes te snijden en buigzaam. Het is een van de reactiefste zeldzame aardmetalen: aan de lucht wordt het snel dof en vormt het een poederig oxide dat afbladdert, waardoor het metaal verder wordt aangetast. Met koud water reageert het langzaam, met heet water snel, onder vorming van waterstofgas. Lanthaan verbrandt bij ongeveer 150 °C tot lanthaanoxide (La2O3). In verbindingen heeft het altijd oxidatiegetal +3. Lanthaan heeft in de grondtoestand geen f-elektronen, waardoor er discussie is of het bij de lanthaniden of in groep 3 hoort; in de meeste periodieke systemen staat het als eerste lanthanide. Omdat het geen gedeeltelijk gevulde f-schil heeft, zijn lanthaanverbindingen meestal kleurloos. Lanthaan kan veel waterstof opnemen, wat het geschikt maakt voor waterstofopslag. Natuurlijk lanthaan bestaat uit stabiel 139La en een kleine hoeveelheid zwak radioactief 138La.
Naam. De naam komt van het Griekse lanthanein, verborgen liggen, omdat het element verstopt zat in het ceriumoxide dat al bekend was.
Atoombouw en plaats in het periodiek systeem
Lanthaan staat in periode 6 van het periodiek systeem, in het f-blok.
Een neutraal atoom heeft 57 protonen in de kern en 57 elektronen, verdeeld over 6 schillen: 2, 8, 18, 18, 9, 2. Het periodenummer (6) is gelijk aan het aantal schillen.
Buren in het systeem: links/ervoor: Barium (Ba, 56); rechts/erna: Cerium (Ce, 58).
De andere lanthaniden: Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium.
Voorkomen
Ondanks de naam zeldzaam aardmetaal is lanthaan vrij algemeen: in de aardkorst zit er ongeveer 35 gram per ton van, meer dan lood of tin. Het zit in de mineralen monaziet en bastnäsiet, samen met de andere lichte zeldzame aarden. China is de grootste producent, gevolgd door de Verenigde Staten, Myanmar en Australië. Het scheiden van lanthaan van de chemisch zeer vergelijkbare andere lanthaniden gebeurt met talloze stappen van vloeistof-vloeistofextractie. Het metaal wordt gemaakt door elektrolyse van gesmolten lanthaanchloride.
Toepassingen
- Nikkel-metaalhydridebatterijen in hybride auto's bevatten een legering met lanthaan; een Toyota Prius-accu bevat ongeveer tien kilo lanthaan.
- Lanthaanoxide in optisch glas geeft een hoge brekingsindex met weinig kleurvervorming, ideaal voor camera- en telescooplenzen.
- Katalysatoren met lanthaan kraken zware aardolie tot benzine en andere lichtere koolwaterstoffen.
- Lanthaancarbonaat is een medicijn dat bij nierpatiënten te veel fosfaat in het bloed bindt.
- Lanthaanhexaboride wordt in elektronenmicroscopen gebruikt als felle elektronenbron.
Veelgestelde vragen
Is lanthaan een zeldzaam aardmetaal?
Ja, lanthaan is een van de zeventien zeldzame aardmetalen. Ondanks die naam is het niet echt zeldzaam in de aardkorst; het is algemener dan bijvoorbeeld tin of lood. Het lastige is dat het altijd gemengd met andere zeldzame aarden voorkomt en moeilijk te scheiden is.
Waar wordt lanthaan voor gebruikt?
Lanthaan zit in nikkel-metaalhydridebatterijen, bijvoorbeeld in hybride auto's, in hoogwaardig glas voor lenzen, en in katalysatoren voor olieraffinaderijen. Ook wordt het gebruikt in medicijnen voor nierpatiënten en in aanstekervuursteentjes, samen met cerium en ijzer.
Waarom zijn lanthaniden naar lanthaan genoemd?
Lanthaan is het eerste element van de reeks van vijftien metalen met atoomnummers 57 tot en met 71. Ze lijken chemisch sterk op lanthaan en op elkaar, omdat de elektronen die erbij komen vooral in een binnenste f-schil terechtkomen. De hele groep is daarom naar lanthaan vernoemd.