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Lanthan

Informationen und Quellen zum chemischen Element Lanthan.



Lanthan Chemie

Lanthan - chemisches Symbol La, Ordnungszahl 57 - ist ein silberweißes, duktiles, in drei Modifikationen auftretendes chemisches Element der Scandiumgruppe, Anfangsglied der Lanthanoide sowie ein Schwermetall aus der Gruppe der Seltenerdmetalle.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Lanthan

Bezeichnung:Lanthan Symbol:La Ordnungszahl:57 Atommasse:138,90547(7) u Periodensystem-Stellung:3. Gruppe, Periode, f-Block. Gruppen-Zugehörigkeit:Lanthanoide, Seltene Erden, Übergangsmetalle. Entdeckung:1839 - Carl Gustaf Mosander. Bedeutung des Namens:griechisch: verborgen. Historische Bezeichnungen:Lanthanium Englischer Name:Lanthanum CAS-Nummer:7439-91-0 InChI-Key:FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N

 

Das Lanthan-Atom

Das La-Atom - und damit das chemische Element Lanthan - ist eindeutig durch die 57 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Lanthan-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Lanthan-Isotope zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Lanthan-Vorkommen bestehen aus einem Gemisch aus zwei Lanthan-Isotopen unterschiedlicher Masse; die relative Atommasse des Lanthans wird mit 138,90547(7) u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f6s6p6d6f
La57[Xe] 5d1 6s2 226261026102612

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE des Lanthans auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem La-Atom zu trennen.

1. IE: 5,5769 eV2. IE: 11,059 eV3. IE: 19,1774 eV4. IE: 49,95 eV5. IE: 61,6 eV6. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Lanthan-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
38925626658915483

 

MIMIIMIIIMIVMV
3s3p1/23p3/23d3/23d5/2
136212091128853836

 

NINIINIIINIVNVNVINVII
4s4p1/24p3/24d3/24d5/24f5/24f7/2
274,7205,8196,0105,3102,5--

 

OIOIIOIIIOIVOV
5s5p1/25p3/25d3/25d5/2
34,319,316,8

 

Weitere Daten

Atomradius:195 pm (empirisch, nach Slater) Kovalente Radien:207(8) pm (nach Cordero et al.)
180 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
139 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
139 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:200 pm Molvolumen:22,386 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,905; ωL1: 0,055; ωL2: 0,103; ωL3: 0,104 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,19; F13: 0,25; F23: 0,159

 

Spektrallinien des Lanthans

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Lanthans mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Lanthan-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:1,10 nach Pauling
1,08 nach Allred-Rochow
1,09 nach Allen
0,92 nach Sanderson
3,1 eV nach Pearson
Elektronaffinität:0,55(2) eV bzw. 53(2) kJ mol-1Oxidationsstufen:+ 3 (+2)

 

Standardpotentiale

Normalpotential des Lanthans:

E0 (V)NoxName Ox.Ox.e-Red.Name Red.Nox
-2,9+ IIILanthanhydroxidLa(OH)3+ 3 e-La (s) + 3 OH-Lanthan0
-2,379+ IIILanthan(III)-KationLa3++ 3 e-La (s)Lanthan0

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Lanthans

Die nachfolgende Tabelle führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen metallischen Lanthans auf.

Schmelzpunkt:920 °C Schmelzenthalpie (molar):6,20 kJ mol-1 Siedepunkt:3464 °C Verdampfungsenthalpie:399,6 kJ mol-1 Wärmekapazität:27,11 J mol-1 K-1 (molar)
0,195 J g-1 K-1 (spezifisch)
Debye-Temperatur:150 K Thermische Leitfähigkeit:13,4 W m-1 K-1 Wärmeausdehnung:12,1 μm m-1 K-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:1,626 × 106 A V-1 m-1 Elektrischer Widerstand:615 nOmega; × m bei 20 °C Dichte:6,162 g cm-3
5,94 g cm-3 (flüssig, am Schmelzpunkt)
Elastizitätsmodul:36,6 GPa, α-La (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):24,3 GPa 300 K Kompressibilität (isotherm):0,0412 GPa-1 300 K Poisson-Zahl:0,280 (Querdehnzahl, dimensionslos) Kristallstruktur:Doppelt-hexagonal dichteste Kugelpackung - dhcp Härte:nach Mohs: 2,5
nach Vickers: 0,491 GPa
nach Brinell: 0,363 GPa
Magnetismus:paramagnetisch Magnetische Suszeptibilität:+118,0 × 10-6 cm3 mol-1 bei 25 °C Schallgeschwindigkeit:2475 m s-1 bei 20 °C Standard-Bildungsenthalpie:0,0 kJ mol-1 (Feststoff, Kristall)
431,0 kJ mol-1 (gasförmig)
Gibbs Freie Enthalpie:393,6 kJ mol-1 (gasförmig) Molare Standard-Entropie:56,9 J mol-1 K-1 (Feststoff, Kristall)
182,4 J mol-1 K-1 (gasförmig)

 

 

Literatur und Quellen

[1] - C. G. Mosander:
Ueber Cer, Lanthan und Didym, sowie über Yttererde, Erbium und Terbium.
In: Justus Lebigs Annalen der Chemie, 1843, DOI 10.1002/jlac.18430480218.

[2] - C. G. Mosander:
Ueber die das Cerium begleitenden neuen Metalle Lanthanium und Didymium, so wie über die mit der Ytterede vorkommenden neuen Metalle Erbium und Terbium.
In: Annalen der Physik, 1843, DOI 10.1002/andp.18431361008.

[3] - C. G. Mosander:
Ueber Cerium, Lanthanium und Didymium.
In: Archiv der Pharmazie, 1844, DOI 10.1002/ardp.18440870127.

[4] - Jörg Wittig:
Die elektronische Struktur von Lanthan und Cer.
In: Physikalische Blätter, 1977, DOI 10.1002/phbl.19770330305, open access.

 

Externe Informationsangebote



Gruppenelemente - Informationen

Lanthanoid Trennung
Gewinnung und Trennung von Lanthanoiden. FH Münster - Format: PDF

Lanthanoide
Vorlesungsmaterialien: Chemie der Metalle. Universität Freiburg

Lanthanoide
Entdeckung der Lanthanoide; Besonderheiten der Lanthanoide; Elektronenkonfigurationen; Ionenaustauscherverfahren; Lanthanoidenkontraktion; Oxidationsstufen; Verwendung. Universität Bayreuth

Lanthanoide
Allgemeines, Trennung, Gewinnung, Eigenschaften, 4f-Orbitale etc.. Universität Bielefeld

Scandium-Gruppe
Vorlesungsskript: Chemie der Metalle. Universität Freiburg



Einzelne Verbindungen

Lanthan und Lanthanverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche



Synthese, Herstellung, Produktion

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Gewinnung und Reinigung. FH Münster - Format: PDF



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Qualitative Lanthan-Bestimmung - Format: PDF



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Koordinations- und Übergangsmetallchemie
Vorlesungsmaterialien zur Anorganischen Chemie. FH Münster - Format: PDF

Lanthanoid- und Quecksilberkomplexe
... mit polyfunktionellen Ligandensystemen: Synthesen und Strukturen. Dissertation, 2002. Universität Göttingen - Format: PDF



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Informationen zum Lanthan und den Lanthanmineralien. Mineralien Atlas

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Auflistung und prozentuale Zusammensetzung der einzelnen in der Natur auftretenden, Seltene Erden enthaltenen Mineralien



Dissertationen

Lanthan Komplexe
Komplexe von Zink, Cadmium, Lanthan, Cer und Samarium. Dissertation, 2005. Universität Kaiserslautern

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Synthese und bioanalytische Anwendung Lanthanid-markierter Peptide und Nucleinsäuren. Universität Heidelberg, 2009

Lanthanidmetalloberflächen
Rastertunnelspektroskopie an Lanthanidmetalloberflächen. Korrelierte elektronische Struktur und Dynamik angeregter Zustände. Dissertation, 2004. FU Berlin

Lanthanoid-Alkylaluminate
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Polyfunktionelle Ligandensysteme
Synthesen und Strukturen neuer Lanthanoid- und Quecksilberkomplexe mit polyfunktionellen Ligandensystemen. Universität Göttingen, 2003

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Synthese und Charakterisierung von Verbindungen der Lanthanoide mit sigma-gebundenen Liganden. Universität Göttingen, 2008



Artikel und Berichte

Gerechter Tausch
Lanthanchlorid katalysiert Wasserstoff-Chlor-Austausch zwischen chlorierten Kohlenwasserstoffen. Artikel, Juni 2008

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 24.02.2020.



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