Lantan oksit - Lanthanum oxide
|
|
|
|
| İsimler | |
|---|---|
|
IUPAC adı
Lantan(III) oksit
|
|
| Diğer isimler
Lantan seskioksit
Lanthana |
|
| tanımlayıcılar | |
|
3B model ( JSmol )
|
|
| Kimyasal Örümcek | |
| ECHA Bilgi Kartı |
100.013.819 
|
| AT Numarası | |
|
PubChem Müşteri Kimliği
|
|
| RTECS numarası | |
| ÜNİİ | |
|
CompTox Panosu ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Özellikleri | |
| La 2 O 3 | |
| Molar kütle | 325.809 g/mol |
| Görünüm | Beyaz toz, higroskopik |
| Yoğunluk | 6.51 g / cc 3. Katı |
| Erime noktası | 2.315 °C (4.199 °F; 2.588 K) |
| Kaynama noktası | 4.200 °C (7.590 °F; 4.470 K) |
| çözünmez | |
| Bant boşluğu | 4,3 eV |
| -78.0 · 10 -6 cm 3 / mol | |
| Yapı | |
| Altıgen, hP5 | |
| P-3m1, No. 164 | |
| Tehlikeler | |
| Ana tehlikeler | tahriş edici |
| Güvenlik Bilgi Formu | Harici GBF |
| GHS piktogramları |
|
| GHS Sinyal kelimesi | Uyarı |
| H315 , H319 , H335 | |
| P261 , P280 , P301+310 , P304+340 , P305+351+338 , P405 , P501 | |
| NFPA 704 (ateş elması) | |
| Alevlenme noktası | Yanıcı değil |
| Bağıntılı bileşikler | |
|
Diğer anyonlar
|
Lantan (III) klorür |
|
Diğer katyonlar
|
Seryum(III) oksit Skandiyum(III) oksit İtriyum(III) oksit Aktinyum(III) oksit |
|
Bağıntılı bileşikler
|
Lantan alüminyum oksit , LaSrCoO 4 |
|
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da). |
|
 doğrulamak ( nedir ?)
  |
|
| Bilgi kutusu referansları | |
Lanthana olarak da bilinen lantan oksit , kimyasal formül La 2 O 3 , nadir toprak elementi lantan ve oksijeni içeren inorganik bir bileşiktir . Optik malzemelerin bir bileşeni olarak bazı ferroelektrik malzemelerde kullanılır ve diğer kullanımların yanı sıra belirli katalizörler için bir hammaddedir.
Özellikleri
Lantan oksit, suda çözünmeyen, ancak seyreltik asitte çözünen kokusuz, beyaz bir katıdır. Bileşiğin pH'ına bağlı olarak farklı kristal yapılar elde edilebilir. La 2 O 3 higroskopiktir; atmosfer altında, zamanla nemi emer ve lantan hidroksite dönüşür. Lantan oksit, p-tipi yarı iletken özelliklere ve yaklaşık 5.8 eV'lik bir bant aralığına sahiptir. Ortalama oda sıcaklığı direnci 10 kΩ·cm'dir ve sıcaklık arttıkça azalır. La 2 O 3 , çok yüksek dielektrik sabiti ε = 27 ile nadir toprak oksitlerin en düşük kafes enerjisine sahiptir .
Yapı
Düşük sıcaklıklarda La 2 O 3 , AM 2 O 3 altıgen kristal yapıya sahiptir. La 3+ metal atomları, O 2− atomlarından oluşan 7 koordinatlı bir grupla çevrilidir , oksijen iyonları metal atomunun etrafında oktahedral bir biçimdedir ve oktahedral yüzlerden birinin üzerinde bir oksijen iyonu vardır. CM yüksek sıcaklıklarda, lantanum oksit dönüştürür diğer yandan, 2 O 3 kübik kristal yapısı. La + 3 iyonu altı O ile çevrilidir 2- altıgen konfigürasyonda iyonları.
Lanthana'dan elde edilen elementler
Cevher gadolinitinin uzun analizi ve ayrışmasının bir sonucu olarak birkaç element keşfedildi . Cevher kademeli analiz edilmiştir gibi, artık madde ilk etiket verildi serya , daha sonra lantan dioksit ve daha sonra itriya , erbia ve terbia . Keşfedilen tarih sırasına göre, elementler listesi seryum , lantan , erbiyum , terbiyum , itriyum , iterbiyum , holmiyum , tulyum , skandiyum , praseodimyum , neodimyum ve disprosyumu içerir . Bu yeni unsurların birçoğu , 1830'larda ve 1840'larda Carl Gustaf Mosander tarafından keşfedildi veya izole edildi .
sentez
Lantan oksit birkaç polimorfta kristalleştirilebilir .
La altıgen üretmek için 2 O 3 , lacl bir 0.1 M çözelti 3 çoğunlukla metal kalkojenitlerden yapılmış önceden ısıtılmış bir alt-tabaka üzerine püskürtülür. İşlem iki adımda meydana geliyor olarak görülebilir - hidroliz ve ardından dehidrasyon:
- 2 LaCl 3 + 3 H 2 O → La(OH) 3 + 3 HCl
- 2 La(OH) 3 → La 2 O 3 + 3 H 2 O
Altıgen La elde edilmesi için alternatif bir yol 2 O 3 , nominal La (OH) çökelmesini içerir 3 NH% 2.5 bir kombinasyonu kullanılarak sulu çözeltiden 3 ve yüzey aktif madde , sodyum dodesil sülfat ısıtılması ve 80 ° C'de 24 saat boyunca karıştırma izledi:
- 2 lacl 3 + 3H 2 O + 3NH 3 → La (OH) 3 + 3, NH 4 CI
Diğer yollar şunları içerir:
- 2 La 2 S 3 + 3 CO 2 → 2 La 2 O 3 + 3 CS 2
Reaksiyonlar
Lantan oksit, La katkılı Bi 4 Ti 3 O 12 (BLT) gibi belirli ferroelektrik malzemeleri geliştirmek için bir katkı maddesi olarak kullanılır . Optik malzemelerde lantan oksit kullanılır; genellikle optik camlar , camın kırılma indisini, kimyasal dayanıklılığını ve mekanik mukavemetini geliştirmek için La 2 O 3 ile katkılanır .
- 3 B 2 O 3 + La 2 O 3 → 2 La(BO 2 ) 3
Bu 1:3 reaksiyon bir cam kompozit ile karıştırıldığında, lantanın yüksek moleküler ağırlığı, eriyiğin homojen karışımında bir artışa neden olur ve bu da daha düşük bir erime noktasına yol açar. La ilavesi 2 O 3 cama 658 ° C 679 ° C arasında daha yüksek bir cam geçiş sıcaklığına potansiyel eritebilir. Ekleme ayrıca camın daha yüksek bir yoğunluğuna, mikrosertliğine ve kırılma indeksine yol açar.
Kullanımlar ve uygulamalar
La 2 O 3Bu oksidin artan yoğunluk, kırılma indisi ve sertlik kazandırdığı optik camlar yapmak için kullanılır. Tungsten , tantal ve toryum oksitleri ile birlikte La 2 O 3 , camın alkali saldırısına karşı direncini artırır. La 2 O 3 , piezoelektrik ve termoelektrik malzemelerin üretimi için bir bileşendir . Otomobil egzoz gazı dönüştürücüleri La 2 O 3 içerir . La 2 O 3 ayrıca X-ışını görüntüleme yoğunlaştırıcı ekranlarda, fosforlarda ve ayrıca dielektrik ve iletken seramiklerde kullanılır. Parlak parlaklık verir.
Metanın oksidatif bağlanması için La 2 O 3 incelenmiştir .
La 2 O 3 filmler olabilir tevdi de dahil olmak üzere pek çok farklı yöntem ile kimyasal buhar eğilim , atomik tabaka birikimi , termal oksidasyon , püskürtme ve püskürtme pirolizi . Bu filmlerin birikimleri 250-450 °C sıcaklık aralığında meydana gelir. Polikristal filmler 350 °C'de oluşturulur.
Toryumun radyoaktivitesiyle ilgili güvenlik endişeleri nedeniyle, La 2 O 3 tungsten elektrotları, gaz tungsten ark kaynağında (TIG) thoriated tungsten elektrotlarının yerini almaktadır .