Каталог статей /

Лантан :: Химические свойства

Лантан · История · Происхождение названия · Нахождение в природе · Получение · Физические свойства · Химические свойства · Стоимость · Применение · Биологическая роль · Изотопы · Меры предосторожности · Близкие статьи · Примечания · Литература · Официальный сайт ·


По своим химическим свойствам лантан больше всего похож на 14 следующих за ним элементов, поэтому их называют лантаноидами. Металлический лантан обладает высокой химической активностью.

  • Во влажном воздухе быстро превращается в базовый карбонат лантана:
\mathsf{4La + 3O_2 \ \xrightarrow{}\ 2La_2O_3 }
\mathsf{La_2O_3 + 2CO_2 + H_2O \ \xrightarrow{}\ 2LaCO_3(OH) }
  • При 450 °С сгорает в кислороде с образованием оксида лантана(III):
\mathsf{4La + 3O_2 \ \xrightarrow{450^oC}\ 2La_2O_3 }
  • Медленно реагирует с холодной водой и быстро — с горячей, образуя гидроксид лантана(III):
\mathsf{2La + 6H_2O \ \xrightarrow{90^oC}\ 2La(OH)_3 + 3H_2 \uparrow }
  • При нагревании лантан вступает в реакции со фтором, хлором, бромом и иодом, давая следовательно фторид, хлорид, бромид и иодид:
\mathsf{2La + 3F_2 \ \xrightarrow{100^oC}\ 2LaF_3 }
\mathsf{2La + 3Cl_2 \ \xrightarrow{100^oC}\ 2LaCl_3 }
\mathsf{2La + 3Br_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ 2LaBr_3 }
\mathsf{2La + 3I_2 \ \xrightarrow{t^oC}\ 2LaI_3 }
  • Легко взаимодействует с минеральными кислотами с образованием ионов La3+ и водорода. Вполне возможно, что в водном растворе ион La3+ в значительной степени существует как комплексный ион [La(OH2)9]3+:
\mathsf{2La + 3H_2SO_4 \ \xrightarrow{H_2O}\ 2La^{3+} + 3SO_4^{2-} + 3H_2 \uparrow }

Основные соединения

  • Ацетилацетонат лантана — органическое соединение, хелат, формула La(С5H7O2)3. Представляет собой бесцветное твёрдое вещество, хорошо растворимое в воде и органических растворителях. Получается реакцией солей лантана со спиртовым раствором ацетилацетона.
  • Бензоилацетонат лантана — хелатное соединение лантана, формула La(C10H9O2)3. Образует жёлтые призматические кристаллы. Получается взаимодействием солей лантана со спиртовым раствором бензоилацетона.
  • Бромид лантана(III) — бинарное соединение, формула LaBr3. Образует белые кристаллы, хорошо растворимые в воде. Получают действием бромоводорода на оксид или сульфид лантана.
  • Гидрид лантана(III) — бинарное соединение, формула LaH3. Представляет собой тёмно-синее кристаллическое вещество; реагирует с водой с образованием гидроксида лантана. Получается действием водорода на лантан при 210—290 °С.
  • гидроксид лантана(III) — белое нерастворимое в воде вещество с формулой La(OH)3. Образуется при действии горячей воды на металлический лантан или на оксид. При температурах выше 300 °С — разлагается.
  • Иодид лантана(III) — бинарное соединение, формула LaI3. Образует кристаллы жёлто-зелёного цвета, хорошо растворимые в воде и органических растворителях. Получают нагреванием лантана и иода в инертной атмосфере.
  • Карбид лантана(III) — бинарное соединение лантана с углеродом, формула LaС2. Образует жёлтые кристаллы. Реагирует с водой с образованием гидроксида и с выделением этана и ацетилена.
  • Карбонат лантана(III) — бесцветное кристаллическое вещество с формулой La2(CO3)2, образует кристаллогидрат состава La2(CO3)2·8H2O. Получается пропусканием углекислого газа через суспензию гидроксида лантана.
  • Купферонат лантана — органическое вещество, хелат, формула [La{C6H5N(NO)O}3]. Образует жёлтые кристаллы. Получается реакцией хлорида лантана с раствором купферона в кислой среде.
  • Нитрат лантана(III) — бесцветное кристаллическое вещество с формулой La(NO3)3; хорошо растворяется в воде и органических растворителях. Получается растворением лантана, его оксида или гидроксида в азотной кислоте.
  • Оксалат лантана(III) — бесцветное вещество, формула La2(C2O4)3. Не растворяется в воде. Получается действием на растворимые соли лантана избытком щавелевой кислоты.
  • Оксид лантана(III) — белые кристаллы, формула La2O3. Не растворяется в воде, но медленно реагирует с ней. Получается сгоранием лантана на воздухе или разложением его солей при высоких температурах. Растворяется в кислотах с образованием солей La(III). На воздухе поглощает углекислый газ, постепенно превращаясь в основной карбонат лантана.
  • Оксисульфид лантана — желтовато-белые гексагональные кристаллы с формулой La2O2S.
  • Оксифторид лантана(III) — бесцветные кристаллы кубической сингонии, формула LaOF. Получают взаимодействием фторида лантана с водяными парами при 800 °С или спеканием оксида лантана с фторидом лантана в вакууме.
  • Силицид лантана(III) — бинарное неорганическое соединение, формула LaSi2. Образует серые кристаллы.
  • Сульфат лантана(III) — бесцветные кристаллы, растворимые в воде, формула La2(SO4)3. Получается растворением металлического лантана, его оксида или гидроксида в серной кислоте. Разлагается при нагревании.
  • Сульфиды лантана — бинарные неорганические соединения лантана и серы. Сульфид лантана(III) имеет формулу La2S3; образует жёлто-красные кристаллы, нерастворимые в воде. Получается действием паров серы на лантан при 600—800 °С. Моносульфид лантана LaS — образует золотистые кристаллы кубической сингонии. Дисульфид лантана LaS2 — коричневые кристаллы.
  • Фосфат лантана(III) — бесцветные кристаллы, плохо растворимые в воде, формула LaPO4. Получается обменной реакцией между растворимой солью лантана и фосфатом щелочного металла.
  • Фосфид лантана(III) — бинарное неорганическое соединение, чёрные кристаллы с формулой LaP. Получается реакцией лантана и фосфора при 400—500 °С.
  • Фторид лантана(III) — бесцветное вещество с формулой LaF3. Не растворяется в воде. Получают взаимодействием лантана с плавиковой кислотой либо прямым сгоранием лантана во фторе.
  • Хлорид лантана(III) — бесцветное вещество с формулой LaCl3, хорошо растворимое в воде. Получается реакцией лантана с хлором или взаимодействием его с соляной кислотой.

Минералы

  • Бастнезит — минерал класса фторкарбонатов, формула (Ce, La, Y)CO3F. Образует прозрачные кристаллы жёлтого, оранжевого, красного и бурого цветов. Твёрдость по Моосу — 4-4,5; удельный вес — 4,93-5,18. Может содержать от 34,7 до 45,8 % оксида лантана(III).
  • Гадолинит — чёрный (чёрно-бурый) минерал с жирным стекловатым блеском, формула (Ce, La, Nd, Y)2FeBe2Si2O10. Твёрдость по шкале Мооса — 6,5-7. Удельный вес — 4-4,3. Состав непостоянен.
  • Монацит — минерал класса фосфатов, формула (Ce, La, Nd, Th)[PO4]. Может иметь жёлтую, красновато-бурую, гиацинтово-красную, оливиново-зеленую окраску; цвет черты — белый (зеленовато-белый). Твёрдость по Моосу — 5-5,5; удельный вес — 4,9-5,2. Из-за высокого содержания урана и тория — радиоактивен.
  • Ортит — бурый или чёрный минерал, класса силикатов. Химическая формула — (Ca, Ce, La, Y)2(Al, Fe)3(SiO4)3(OH). Твёрдость по Моосу — 5,5-6. Удельный вес составляет 3,3-3,8.
  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!