И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 2 (1110088), страница 369
Текст из файла (страница 369)
д И У»па ЛАНОЛЙНг см. Васки. ЛАНТАН (от греч. 1ап1йапо-скрываюсви лат. Бапйзапшп) Ба, хим. элемент ГП гр. периоднч. системы, ат. н. 57, ат. м. 138,9055; относится к редкоземельным элсмеггтам. Прир. Л. состоит из двух изотопов тзвБа (99,911%) и радиоактивного 'мБа (0,089%; Ттгг 2 10' ' лет). Поперечное сечение захвата тепловых нейтройов для прир. смеси изотопов 9 10 'в м'. Конфигурация внеш. электронной оболочки 5а" бзг; степень окисления + 3; энергия нонизации при послсдоват.
переходе от (.а к (л~' соотв. 5,5770, 11,06 и 19,176 эВ; атомный радиус 0,187 нм, ионные радиусы (в скобках указаны координац. числа) !аз' 0,117 нм (6), 0,124 нм (7), 0,130 нм (8), 0,136 нм (9), 0,141 нм (10), 0,150 нм (12). Л. вместе с Се и Не( относится к наиб. Распространенным РЗЭ. Содержание Л. в земной коре 2,9 1О "Ао по массе, в морской воде 2,9 1О ' мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в монацнте, бастнезите, лопаритс н апатите. Это оси. минералы, нз к-рых его извлекают.
Л.-металл серебристо-белого цвета. До 277'С устойчив а-Ба! кристаллич. Решетка гсксагональная, а = 0,3772 нм, с = 1,2144 нм, у = 4, пространств. группа Рб,/ттс; плоти. 6,162 г/см'. При 277-861'С устойчив !)-Ба: решетка кубич. типа Сц, а = 0,5296 нм, г = 4, пространств. группа Рт3т; плоти. 6,190 г/счз. Прн 861-920'С существует 7-1.а.
решетка кубич. типа а-ре, а = 0,426 нм, г = 2, пространств, группа !»п3»п, плоти. 5,97 г сч', АНв полиморфных переходов а 0,36 кДж/моль, (3 7 3,!2 кДж/моль. Т. пл, 920'С, т. кип. 3447 'С, лля ц-!л: б", 27,11 Дж '(моль К); 5",„56,7 Дж/(моль К); АН'„'а 6,2 кДж/моль, А/Р' ы 430 кДж/чоль (О К); давление пара 0,881 Па (1727 аС): температурный коф линейного расширения а-Ба 5,2 10 ' К ', (1-1а 9,5 10 К ', р для а-Ба 56,8 10 'Ом см,()-Ба 9,8 10 ' Ом см, у-Ба!,26 1О ' Ом см; теплопроводность а-Еа 13,81 Вт/(м. К); твердость по Брннсллю 363 МПа; коэф Пуассона 0,288. Легко поддастся мех обработке.
Прн комнатнон т-рс чистый Л. обрабатывают ковкой и прессованнеч, хотя он и не обладает достаточной вязкостью. Из чистого Л. возможно изготовление листов. По хим. св-вам Л, сходен с сечейством из 14 элементов, следующих вслед за ним, к-рые поэтому иаз. лантаноидами. На возд>хе Л быстро окисляется с образованием гнлратированного сжснкдрбонага. При 450 'С в среде О, воспламеняется, с )ч(г раскаленный Л. образует нитрнд. Заметно поглощает Н, при комнатной т-рс, выше 250'С легко образует гидрйды. 1145 уа Хн вч звп, т ЛАНТАНА 577 Л реагирует (обычно при нагр.) с большинством металлов и нсмсталлов, образуя ннтерметаллиды, галогеннды, оксиды, сульфиды и др.
Легко взанмод. с минер. к-тами. Сосл. Л., как правило, бесцветны. Ниже приводятся сведения о нанб. важных саед. Л. О конд (сесквиоксид) (агОз-кристаллы; до 2040 'С устойчивнв А-Ба,Оз с гексагон. Решеткой (а = 0,39373 нм, с = = 0,61299 нм, г = 1, пространств. группа РЗт(; пз!отн. 6,57 г/сч'), при 2040-2!10'С-Н-(.а,О, с гексагон.
решеткой; ири 2100 — 2313'С вЂ” Х-БагОз с к)бнч. решеткой, т. пл. 2313'С; С 108,8 Дж/(моль К); АН,» — 1794,2 кДж/моль; 5овв 127,3 х(ж/(моль К). Взаимод. с НС1, ННО„НС!Оа. Во влажном воздухе быстро прсвращ. в гидрат оксикарбоната Лд с водой реагирует активно подобно СаО, превращаясь в БагО нН,О. Получают разложением нитрата, оксалата, карбоната илн др. солей Л, на воздухе, обычно при т-ре выше 800'С. аагОз-промежут. продукт в произ-ве (арз и др. саед. Л., компонент оптич. стекол, ксрамич. материалов, в т.ч. высокотемпературных свсрхнроводников.
Т риф торид 1лрз — кристаллы с трнгон. Решеткой (в гексагон. установке: а = 0,7186 нм, с = 0,7352 нм, г = 6, пространств. группа Р3»1); т. пл. 1493'С, т. кип. ок. 2300 )С; С' 99,6 Дж/(моль. К); АНп — 1699 кДж/молва 5оаа 100 Дж/(моль. К); не раств. в воде; образует кристаллогйдраты. Получают гидраты осаждением из водных р-ров солей Л. при действии фтористоводородной к-ты, безволную сольвзаимод. (Л103 с газообразным НР или Р,, разложением фтораммонийнйх комплексов при 400-500'С и др. Используют для получения металлич. ЛЛ монокристатлы 1.арзсслективные электроды по отношению к ионам Р Т р и х л о р и д БаС!з — кристаллы с гсксагои. Решеткой (а = 0,7468 нм, с = 0,4366 нм, г = 2, пространств.
группа Рб,/т); т. пл. 862 С, т. кип. ок. 1710 'С; плоти. 3,842 г/смз; Со 98 ДжДмоль.К); АНмв — 1071 кДж/моль; 5о 137 Дж/(моль К). Хорошо раста. в воде; образует кристаллогидраты, в щелочных р-рах гидролизуется до гидроксохлорилов. Получают взаимод, смеси С1, и СС!а с Баг03 или Баг(СгО Н при 200 — 600 "С, хлорированием Л. выше 100'С и др. Применяют для получения Л. и его соединений. Гидроксид (а(ОН)з получают действием р-ров щелочей на волорастворнмые соли Л, (хлорид, нитрат, перхлорат, ацстат); РН начала осаждения 1.а(ОН)з или основных солей типа Ба(ОН)г зС!в з близок к 8.
Плохо растхворймыс соли Л.-фторид, фосфат, карбонат, оксалат, моноцитрат, монотартрат и др. используют для выделения (.а(!П) из р-ров; чаше лругих применяют оксалат Баг(СгОе)з 9Н,О, к-рый при прокаливании до 900 — 1000'С лает 1.агОз- Л. вместе с др. РЗЭ выделяют из минералов в виде смеси оксидов (содержание Л. 15-30%). При переработке рудных концентратов и разделении РЗЭ на подгруппы Л. выделяется вместе с Се, Рг и )ч(е(. После отделения Се Л. очищают от др. РЗЭ методами экстракции, ионообменной хроматографии, фракционным осаждением гидроксидов. Металлич. Л. получают встсстановлснисм Бара илн (.аС13 кальцием, электролизоч расплава хлоридов Л. в присут.
хлоридов Са и Ва. Л.— лсгирующая добавка к алюминиевым, магниевым, никелевым и кобальтовым сплавам, компонент мишчеталла, применяемого для улучшения св-в коррозионностойкой, быстрорежушсй и жаропрочной стали. Интерметаллнд (ЛН(з — перспективный аккумулятор Н,. Оксисульфид и алюминат Л.— компоненты люминофоров См. также Лантана храмат(ПН. Л. о~крыт К.
Мосандером в 1839 в виде лантановой «землив — 1.агОз. Л м см прис Р е» .ыы мгыпмы ЛИ Ирмы «о,ГЛМснсеее,ЮМК ее ЛАНТАНА ХРОМАТ(П1) (ЛСгОз, зеленые кристаллы с ромбич. решеткой типа перовскнта (а = 0,55!4 нм, Ь = = 0,5478 нм, г = 0,7752 нм, = = 6, пространств группа РЬнт; плоти 6,77 г/см'); прн 250-290 "С переходит в ромбоэдрич. модификацию (в гексагон. установке при 600 "С: а = 0,5540 нм, с = 1,3408 нм, г = 6, пространств. группа ЯЗт), к-рая ок. 1146 578 ЛАНТАНИДЫ 1727'С превращ.
в кубическую. Плавится инконгруэнтно, т. пл. 2497'С; Со 113,27 Дж/(моль К); 5о„109,52 Дят/(моль. К). Отличается высокой электрич. Проводймостью, к-рая увеличивается при введении модифицирующих добавок; в инерт. ной атмосфере р 10-1000 Ом м (20 С), 7 10 4 — 0,2 Ом. м (1000'С). Полупроводник и-типа в газовых средах с парциальным давлением О, менее 0,1 Па, р-типа-в средах с давлением От более 1 Па.
Ниже 20 К слабый ферромагиетик, при 20 — 273 К-антиферромагнетик, выше 273 К парамагнстик. Не раста. в воде. Образует твердые р-ры с оксидами металлов П вЂ” 1П групп. Л. х, -единств. саед, образующееся в системе (лтОз-сгзОз. Получают его спеканием стехиометрич. смесей оксидов Еа и Сг, иаиб. чистое и однородное в-во- плавлением оксидов в холодном контейнере под действием тока высокой частоты. Л.х., модифицированный Са нли Яг, применяют для изготовления высокотемпературных электропроводящих керамич. изделий (напр, электрич.
нагревателей), работающих в окислит. срелач при 1750 †!800 'С. Наиб, устойчивая фаза в системе (а О,-СаО-Сг,Оз — твердый р-р состава ]-ао етсао,овСЮз. 4(ля него температурный коэф. линейного расширения (8,5-9,6) РО б К '; микротвердость 11-! 4 ГПа; и, 1000 МПа, о „30-100 МПа; модуль упругости плотной керамики 100[20(7 ГПа при 293 К, пористой-40-80 ГПа скорость испарения 4,8.!О ' кг/(м'с) при 1206'С и 98 1О кг/(мз с) при 1800'С; теплопроводность 2,4 Вт/(м.К) при !123 К. Лн Неортаннчеекне еоелннеоня крома Справочник, Л, 798! В Л Бмяеекч ЛАНТАНИДЫ, см. Редко>емелоные элементы. ЛАНТАНОИДОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯт содержат связь металл — углерод (М вЂ” С). По хим, св-вам и способам получения аналогичны орг.
производным бс, 7' и Еа и образуют вместе с ними общую !руину орг. соед. редкоземельных элементов. Связь металл -орг. лиганд имеет в значит. степени ионный характер. Многие Л.с. неустойчивы, крайне легко окисляются и гидролизуются. Большинство из них содержат атом металла в степени окисления + 3. Наиб. изучены циклопентадиенильные производные. Общий метод получения Л.сл МНа! + пМ'К -е [МК„На!з ) + оМ'На! М'-Ха, К, Мй, Ве, Т1; К вЂ” орг. остаток Соел. [М(С Ня)з]-твердые в-ва, возгоняюшиеся в высоком вакууме. ь(иклопентадиенильные лигацды в разл. степени связаны с атомом металла, и часть из них служит мостиками между атомами последних Легко образуют адлукты [М(С,Н,),Ц, где Ь вЂ” ХНз, ТГФ, РРЬ, и лр.
Сосл. [М(стНт)тс!] в твердом состоянии-димеры с мостиковыми атомами С!. Получают их общим методом, а также р-циями [М (СтНт)з] с МС1„НС] или ХН,С1. Из этих соещ замещением атома хлора синтезируют разл. комплексы [М (С Ня) К], где К-А!й, Аг, ХН, и др. Известны также сосд. М(~бНа) На!7(ТГФ)т], где Мз-бс, Ец, Од, Оу, Но, Ег, Ец Циклооктатетраеновые саед.
К [М(со!)7], где со! — дианион циклооктатетраена, М -УЬ, ьа, Се, Рг, Хд, Бгп, Стд, ТЬ, получены р-цией МС]з с К, (со!). Они устойчивы в атмосфере аргона до 360=С. Аннан [Се(со!) ] имеет «сэндвичевую» структуру. Комплексы [М(со!)С!(ТГФ)тз, где М-Се, Рг, Хт], Бш, полученные аналогично, в твердом состоянии димерны. Аллильные соед.
[М(СтНч)т(сзНб)), где М вЂ” Бс, Ягп, Ег, Но, термически устойчивы. но крайне чувствительны к влаге и воздуху. Получают их из [М(С,Н,)зс!) и С Н,МОНа!. В Ринах МС1, с СзН81л обРазУютсЯ С! [М ( зйт)4], где М вЂ” Се, Хд, Зш, Од, Оу. Алкильные и арильные Л.с. получают гл. обр. из литнйорг. саед. и МС17. Известно небольшое число саед. типа [МКз! [МКз(ТГФ)7), [].!(МК)4) и [(]-7(.)!М(С)!7)е), где Е-тетраметнлэтилендиамин. Олефнновые и ацетиленовые комплексы практически не изучены из-за крайней нестабиль- 1147 сн -ОН сн Нг ности. Отдельные представители получены сокоиденсацией паров металла и орг, соединения. Р-цией соответствующего металла с ртуть- или таллийорг.
соед. получены [МК71, где М вЂ” (л, 'я'Ь, Тш; К-фторарил, фенилзтинил, содержащие металл в степени окисления +2. Нек-рые лантаноиды реагируют с К1, давая [М(К)!], где М-ЕН, Бпз, я'Ь; К вЂ” Айг, Аг, напоминающие по хим. св-вам реактивы Гриньяра (см. Гринбяро реакция). При взаимод. р-ров Ец и г'Ь в жидком ХНз с циклопентадиеном образуются неустойчивые [М (СаНа),(ХН7Ц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
