Lanthane

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Lanthane
BaryumLanthaneCérium
  Structure cristalline hexagonale compacte
 
57
La
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
La
Ac
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Lanthane, La, 57
Série chimique Lanthanides
Groupe, période, bloc 3, 6, f
Masse volumique 6,145 g·cm-3 (25 °C)[1]
Dureté 2,5
Couleur blanc argenté
No CAS 7439-91-0[2]
No EINECS 231-099-0[3]
Propriétés atomiques
Masse atomique 138,90547 ± 0,00007 u[1]
Rayon atomique (calc) 195 pm
Rayon de covalence 207 ± 8 pm[4]
Configuration électronique [Xe] 5d1 6s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 18, 9, 2
État(s) d’oxydation 3
Oxyde base forte
Structure cristalline Hexagonal compact
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Point de fusion 920 °C[1]
Point d’ébullition 3 464 °C[1]
Énergie de fusion 6,2 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 414 kJ·mol-1
Volume molaire 22,39×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 1,33×10-7 Pa à 1 193 K
Vitesse du son 2 475 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,1
Chaleur massique 190 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 1,26×106 S·m-1
Conductivité thermique 13,5 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[5]
1re : 5,5769 eV 2e : 11,059 eV
3e : 19,1773 eV 4e : 49,95 eV
5e : 61,6 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
137La {syn.} 60 000 ans ε 0,600 137Ba
138La 0,09 % 1,05×1011 ans ε
β-
1,737
1,044
138Ba
138Ce
139La 99,91 % stable avec 82 neutrons
Précautions
SGH[6]
État pulvérulent :
SGH02 : Inflammable
Danger
H260, EUH014, P223, P231, P232, P370, P378, P422,
Directive 67/548/EEC[3] ,[6]
État pulvérulent :
Facilement inflammable
F



Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

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[modifier | modifier le code]

Lanthane.

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 bastnäsite ((Ce, La, Th, Nd,Y)(CO3)F). Sa séparation d'avec les autres terres rares est délicate.

Isotopes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Isotopes du lanthane.

Le lanthane naturel est constitué de l'isotope stable 139La et de l'isotope radioactif 138La.

Utilisations[modifier | modifier le code]

  • 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 utilisés.
  • 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 antifraude.
  • 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.
  • Le carbonate de lanthane La2(CO3)3 ingéré sous forme de comprimés croquables est utilisé comme chélateur de phosphates afin de contrôler l'hyperphosphatémie chez les patients hémodialysés pour prévenir l'ostéodystrophie rénale (source: monographie Fosrenol, Shire).
  • Cathode chaude (en) : l'hexaborure de lanthane est utilisé dans certaines cathodes chaudes.

Précautions[modifier | modifier le code]

Ne pas respirer les poussières et vapeurs.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. a et b Entrée de « Lanthanum » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais) (JavaScript nécessaire)
  4. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  5. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, , 89e éd., p. 10-203
  6. a et b SIGMA-ALDRICH

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Liens externes[modifier | modifier le code]


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