Lanthane

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Introduction

Lanthane
Baryum ← Lanthane → Cérium
—Hexagonal.png

57

La
↑
La
↓
Ac
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Informations générales
Nom, Symbole, NuméroLanthane, La, 57
Série chimiqueLanthanides
Groupe, Période, Bloc3, 6, f
Masse volumique6,145 g·cm (25 °C)
Dureté2,5
Couleurblanc argenté
N° CAS7439-91-0
Propriétés atomiques
Masse atomique138,90547 ± 0,00007 u
Rayon atomique195 pm
Rayon de covalence2,07 ± 0,08 Å
Configuration électronique[Xe] 5d 6s
Électrons par niveau d'énergie2, 8,18,18, 9, 2
État(s) d'oxydation3
Oxydebase forte
Structure cristallinehexagonal
Propriétés physiques
État ordinairesolide
Point de fusion920 °C
Point d'ébullition3 464 °C
Énergie de fusion6,2 kJ·mol
Énergie de vaporisation414 kJ·mol
Volume molaire22,39×10 m·mol
Pression de vapeur1,33×10 Pa à 1 193 K
Vitesse du son2 475 m·s à 20 °C
Divers
Électronégativité1,1
Chaleur massique190 J·kg·K
Conductivité électrique1,26×10 S·m
Conductivité thermique13,5 W·m·K
Énergies d'ionisation
1 : 5,5769 eV2 : 11,059 eV
3 : 19,1773 eV4 : 49,95 eV
5 : 61,6 eV
Isotopes les plus stables
isoANPériodeMDEdPD
MeV
La{syn.}60 000 ansε0,600Ba
La0,09 %1,05×10 ansε

β		1,737

1,044		Ba

Ce
La99,91 %stable avec 82 neutrons

Le lanthane est un élément chimique, de symbole La et de numéro atomique 57.

Le lanthane a donné son nom à la famille des lanthanides qui font partie des terres rares. Son nom dérive du mot grec « lanthanein », ce qui signifie « cacher » : le lanthane est resté longtemps caché dans l'oxyde de cérium.

À température ambiante le lanthane est un métal gris argent, malléable, ductile, assez mou pour être coupé au couteau. Il s'oxyde à l'air et dans l'eau.

Historique

Le lanthane a été découvert dans la « terre » d'oxyde obtenue par Johan Gadolin et Anders Gustaf Ekeberg à partir de la gadolinite et de l'euxénite. Le lanthane sous forme d'oxyde a été isolé en 1839 par Carl Gustaf Mosander. En 1923, on a préparé pour la première fois du lanthane métallique raisonnablement pur.

On extrait le lanthane de la monazite ((Ce, La,Th, Nd,Y)PO4) et de la bastnaésite ((Ce, La,Th, Nd,Y)(CO3)F). Sa séparation d'avec les autres terres rares est délicate.

Utilisations

  • Pierre à briquet : fabriquées à partir de mischmétal, un mélange de terres rares, contenant environ 55 % de cérium, 20 % de lanthane, 15 % de néodyme, 5 % de praséodyme, 1 % de samarium et d'yttrium
  • Stockage de l'hydrogène : l'alliage LaNi5 sous forme de mousse, en absorbe 400 fois son propre volume.
  • Catalyseur pour moteur à essence : Le LaPbMnO3 appliqué sur l'oxyde de lanthane est un bon catalyseur, plus économique que le platine et le palladium actuellement utilisé.
  • Verre optique : L'ajout de composés du lanthane, oxyde La2O3 ou carbonate La2(CO3)3, augmente l'indice de réfraction et diminue l'aberration chromatique
  • Autres utilisations. Comme d'autres terres rares il est utilisé pour des alliages magnétiques, dans des composés supraconducteurs, comme composant des phosphores des tubes cathodiques, comme « dopant » dans les cristaux pour lasers, comme composé fluorescent (phosphate de lanthane LaPO4) étudié pour les marquages anti-fraude.
  • Allié au tungstène, on l'utilise sous forme de baguettes cylindriques comme électrode émissive pour les torches de soudage TiG ou les torches de soudage plasma. L'alliage tungstène - oxyde de lanthane permet d'accroître l'intensité admissible, de faciliter l'amorçage de l'arc et de limiter au maximum la dégradation de l'électrode lors du soudage.

Précautions

Ne pas respirer les poussières et vapeurs.