الخصائص الكيميائية اللانثانم (25 حقائق يجب أن تعرفها)


اللانثانم (La) هو معدن انتقالي معدني أبيض فضي يتلاشى في النهاية عند تعرضه للهواء. دعونا نلقي نظرة على بعض حقائق اللانثانم بالتفصيل.

اكتشف كارل جوستاف موساندر ذرة اللانثانم. يجب أن يتم تضمينه مع Lanthanides. المونازيت والباستنيسايت هما معدنان نادران لقشرة الأرض يحتويان على أعلى تركيزات (25٪ و 38٪). يحتوي على معادن أرضية نادرة مفصولة بطريقة التبادل الأيوني. 

دعونا نستعرض الخصائص الكيميائية الأساسية لللانثانم ، مثل نصف قطره الذري ، والغلاف الإلكتروني ، والأشكال المتآصلة ، والنظائر بالتفصيل.

رمز اللانثانم

يستخدم الرمز الذري لتمثيل ذرة مكونة من حرف أو حرفين ، بينما يستخدم الرمز الجزيئي لترمز إلى الجزيء. دعونا نرى الرمز الذري لللانثانم.

في مجلة الجدول الدوري، الرمز الذري لللانثانم هو "La".


مجموعة اللانثانم في الجدول الدوري

تشتمل المجموعة على عنصر من نفس النوع من الروابط وخصائص متطابقة ونفس الغلاف الخارجي. دعونا نتحقق من المجموعة التي يقع فيها اللانثانم.

ينتمي اللانثانم إلى مجموعة اللانثانيدات في الجدول الدوري.

فترة اللانثانم في الجدول الدوري

الفترات عبارة عن صفوف أفقية تحدد موضع العنصر وخصائصه. دعونا نتحقق من فترة اللانثانم.

اللانثانم ينتمي إلى 6th فترة في الجدول الدوري لأنها تمتلك ثلاثة إلكترونات في غلاف التكافؤ.

كتلة اللانثانم في الجدول الدوري

في الجدول الدوري ، الكتلة هي مجموعة المدارات الذرية للعنصر حيث توجد إلكترونات التكافؤ. دعونا نتحقق من كتلة اللانثانم.

يشكل اللانثانم الكتلة f ، والمعروفة أيضًا باسم المعدن الداخلي الانتقالي. لسبب أن إلكترونات التكافؤ في المدار الخارجي لذرة اللانثانم موجودة في الكتلة f.

العدد الذري اللانثانم

يُعرف العدد الإجمالي لبروتونات المادة في نواتها برقمها الذري. دعونا نحدد العدد الذري من اللانثانم.

العدد الذري من اللانثانم هو 57 ، مما يعني أن هناك 57 بروتونًا و 57 إلكترونًا فيه.

الوزن الذري اللانثانم

تستخدم وحدات الكتلة الذرية للتعبير عن متوسط ​​كتلة ذرات العنصر كما تظهر في الطبيعة. دعونا نلقي نظرة على الوزن الذري اللانثانم.

اللانثانم له وزن ذري 138.905 ش ، وله وفرة طبيعية بنسبة 99.9٪ لكل ذرة ، وهو متوسط ​​الكتلة لجميع نظائر العنصر.

اللانثانوم الكهربية حسب باولينج

عندما ترتبط ذرة بذرة أخرى ، يتم قياس قدرتها النسبية على جذب كثافة الانتخاب تجاه نفسها على أنها EN. دعونا نتحقق من كهرسلبية اللانثانم.

تبلغ قيمة كهرسلبية اللانثانم 1.10 على المقياس المقاس باستخدام مقياس بولينج.

الكثافة الذرية اللانثانم

الكثافة مقاسة بالسنتيمتر3، هو عدد الذرات أو النويدات الموجودة في حجم وحدة المادة. دعونا نحسب الكثافة الذرية اللانثانم.

اللانثانم له كثافة ذرية تبلغ 6.146 جم / سم3 عندما تكون في درجة الحرارة القياسية. يصبح 5.94 جم / سم3 كثيف عندما يذوب أو يصل إلى نقطة الانصهار. يتم حساب الكثافة الذرية لللانثانم بقسمة كتلته على الحجم.

نقطة انصهار اللانثانم

الفرق بين ضغط البخار وتحول المادة من مادة صلبة إلى سائل يسمى نقطة الانصهار. دعونا نحدد نقطة انصهار اللانثانم.

نقطة انصهار اللانثانم هي 920 درجة مئوية (1193 كلفن ، 1688 درجة فهرنهايت).

نقطة غليان اللانثانم

تكون المادة قد وصلت إلى نقطة الغليان عندما يصل ضغط البخار إلى مستوى الضغط الجوي. دعونا نجد نقطة غليان اللانثانم.

تبلغ درجة غليان ذرة اللانثانم 3464 درجة مئوية (3737 كلفن ، 6267 درجة فهرنهايت).

نصف قطر اللانثانوم فاندروالس

يتم فصل ذرتين غير مترابطتين بمسافة يتم قطعها إلى النصف عندما تتساوى قوتها الكهروستاتيكية تسمى vanderwaals radius. دعونا نتحقق من نصف قطر vanderwaals من Lanthanum. 

اللانثانم له نصف قطر vanderwaals 240pm. لها نصف قطر ذري تجريبي في نطاق 2.43 Å أو 187 م (1 م = 1 * 10‑12 م). وبالتالي فإن اللانثانم لديه أكبر نصف قطر ذري.

نصف القطر الأيوني اللانثانم

يُعرف نصف قطر نواة أيون والذي يمكن أن يؤثر على سحابة الإلكترون فيه باسم نصف القطر الأيوني. دعونا نتحقق من نصف القطر الأيوني للانثانوم.

نصف القطر الأيوني الفعال للانثانم في حالة +3 هو 1.16 Å (117.2 مساءً) ، ونصف القطر الأيوني لبلورته هو 103.2 مساءً.

نظائر اللانثانم

إن العدد الكتلي للنظائر يميزها عن بعضها البعض. دعونا نحدد نظائر اللانثانم.

يحتوي اللانثانوم على 39 من النظائر المشعة. هناك نوعان من النظائر المعروفة الموجودة في الطبيعة من اللانثانم. Lanthanum-138 و Lanthanum-139 هما هاتان المادتان النظائريتان. فيما يلي جدول بأكثر نظائر اللانثانم شيوعًا:

نظائر
اللنثانوم عنصر فلزي
الذري
عدد
الذري
كتلة
نصف الحياةالاضمحلال
طريقة
ابنتك
نظائريا
إثارة
طاقة
137La57136.9064946 × 104 yEC137Baمستقر
138La57137.9071121.02 × 1011 yβ+ (66.4٪)
β- (33.6٪)
138Ba
138Ce
72.57 كيلو فولت
139La57138.9063533مستقرمستقرمستقرمستقر
نظائر اللانثانم

قذيفة الإلكترونية اللانثانم

تحتوي كل من الأصداف الإلكترونية التي تحيط بالنواة على عدد محدد من الإلكترونات. دعونا نناقش الغلاف الإلكتروني المصنوع من اللانثانم.

هيكل غلاف اللانثانوم الإلكتروني هو 2,8,18,18,9,2،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX حول نواة لها مدار s و p و d ، على التوالي.

طاقة اللانثانم من التأين الأول

تُعرف كمية الطاقة المطلوبة لإزالة إلكترونات الغلاف الخارجي من المدار الأخير باسم IE الأول. دعونا نلقي نظرة على طاقة التأين الأولى من Lanthanum.

يتطلب اللانثانوم 538.1 كيلوجول / مول من الطاقة للتأين الأول لإزالة الإلكترونات من مداره 5d أو الغلاف الأخير الذي يتكون من إلكترونين.

طاقة اللانثانم من التأين الثاني

و2nd IE هي القوة اللازمة لتحرير الإلكترون الأكثر ترابطًا من الأنواع ذات الشحنة الموجبة (1+). دعونا نكتشف طاقة التأين الثانية من اللانثانم.

طاقة التأين الثانية من اللانثانم هي 1067 كيلوجول / مول. يمكن تحقيق هذه القيمة عن طريق إزالة الإلكترونات الإضافية من المدار 6 والتي تتغير من 62 ← 6 ثانية1 في هيكلها الإلكتروني.

طاقة اللانثانم من التأين الثالث

يتضمن التأين الثالث إزالة إلكترونين خارجيين من مدار العنصر بحالة أكسدة +2. دعونا نكتشف طاقة التأين الثالثة للانثانم.

يتطلب اللانثانم 1850.3 kJ / mol من الطاقة. تُستخدم هذه الطاقة لإزالة الإلكترونات الثالثة من مدارات 6s التي تتغير من 6s1 ← 6 ثانية0 المدارات في تكوينها الإلكتروني.

حالات أكسدة اللانثانم

تصف حالة الأكسدة مقدار تأكسد الذرة (الإلكترونات المفقودة) في مركب كيميائي. دعونا نتحقق من حالات أكسدة اللانثانم.

يحتوي اللانثانوم حصريًا على حالة الأكسدة +3 في المركبات. أكسيد الأبيض La2O3 هو أكثر أكسيد نادر قلوي لأنه يحتوي على أعلى نصف قطر أيوني بين أيونات الأرض النادرة R3 +. كما يُظهر 0 ، + 1 ، + 2 حالات أكسدة.

تكوينات الإلكترون اللانثانم

يوضح تكوين الإلكترون لعنصر ما كيفية تشتت الإلكترونات في جميع مداراته الذرية. دعونا نفحص التكوين الإلكتروني للالنثانم.

التكوينات الإلكترونية للانثانم هي 1 ثانية2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 5d1 6s2 4f0 أو [Xe] 5 د1 6s24f0. يمثل الرقم الأول في هذه المعادلة الرقم الكمي الأساسي ، والحرف المداري ، والعدد الأخير يمثل العدد الإجمالي للإلكترونات.

رقم Lanthanum CAS

رقم CAS هو اختلاف معين في الرقم ، وهو رقم هوية مميز يتم إصداره عالميًا. دعونا نتحقق من رقم CAS من اللانثانم.

رقم CAS لجزيء اللانثانم هو 7439-91-0.

معرف لانثانوم كيم سبايدر

يتم إعطاء كل عنصر كيميائي رقمًا فريدًا خاصًا يسمى "Chem Spider ID" من قبل الجمعية الملكية للكيمياء. دعونا نرى معرف Chemspider لـ Lanthanum.

معرف Chem Spider هو 22369 لـ lanthanum. رقم CAS هو معرف فريد لكل عنصر.

أشكال تآصل اللانثانم

تظهر الأشكال المتآصلة نفس التركيب الكيميائي مثل الأشكال الجزيئية الأخرى للعنصر ، ولكن خصائص فيزيائية مختلفة. دعونا نناقش تآصل اللانثانم.

يوجد اللانثانم في ثلاثة أشكال مختلفة من الناحية الهيكلية. عند درجة حرارة 310 درجة مئوية ، يتغير اللانثانم من شكل سداسي إلى هيكل مكعب محوره الوجه ، وعند 865 درجة مئوية ، يتغير مرة أخرى إلى هيكل مكعب محوره الجسم. يوضح الجدول أدناه اللانثانم في شكله المتآصل:

مؤثر
النموذج المرفق
درجة الحرارةالهيكلية
نوع
شعرية
القيمة
α- المرحلةفي الغرفة
درجة الحرارة
مزدوجة قريبة معبأة
هيكل سداسي
أ = 3.7740 Å
ج = 12.171 Å
β المرحلةعند 325 درجة مئوية
(617 ° F)
التركيز على الوجه
هيكل مكعب 
أ = 5.303 Å
γ المرحلةعند 887 درجة مئوية
(1,629 ° F)
متمحور حول الجسم
هيكل مكعب
أ = 4.26 Å
أشكال تآصل اللانثانم

التصنيف الكيميائي اللانثانم

يتم تصنيف العناصر الكيميائية بناءً على تفاعلها وخصائصها الأخرى. دعونا نلقي نظرة على اللانثانم الخواص الكيميائية.

فيما يلي قائمة بالخصائص الكيميائية لللانثانم:

  1. يتم تخزين غاز الهيدروجين في سبيكة من اللانثانم والنيكل لاستخدامه في المركبات التي تعمل بالهيدروجين.
  2. عند تركه في درجة حرارة الغرفة ، يميل مركب اللانثانم إلى التأكسد في وجود الأكسجين ويتحول إلى La2O3.
  3. باستثناء حمض الهيدروفلوريك ، يتفاعل La عادة ببطء مع الماء ويذوب بسهولة أكبر في الأحماض المخففة (HF).

حالة اللانثانم في درجة حرارة الغرفة

يُشار إلى نطاق درجة حرارة مناسب في الداخل باسم "درجة حرارة الغرفة" ، والتي تتراوح عادة بين 20 و 25 درجة مئوية. دعونا نتحقق من حالة اللانثانم في درجة حرارة الغرفة.

في درجة حرارة الغرفة ، يكون اللانثانم صلبًا. اللانثانيد الأقل تقلبًا هو اللانثانم. 

هل اللانثانم مغنطيسي؟

يؤدي وجود مجال مغناطيسي صغير يتم توفيره خارجيًا لبعض المواد إلى حدوث بارامغناطيسية. دعونا نتحقق مما إذا كان اللانثانم مغناطيسيًا أم لا.

اللانثانم هو شخصية أقل مغناطيسية لأنه يحتوي على مدارات 4f فارغة. تتسبب الإلكترونات غير المزاوجة في جميع أيونات اللانثانيدات ثلاثية التكافؤ في أن تكون شبه مغناطيسية. على عكس اللانثانيدات التالية ، والتي تعتبر شبه مغناطيسية إلى حد كبير ، لا يحتوي اللانثانوم على مغناطيسية قوية.

في الختام

يتم إنشاء معدن اللانثانم عندما يتم الجمع بين الكالسيوم والفلوريد اللامائي. في القشرة العلوية للأرض ، يشكل اللانثانم حوالي 0.0018٪ من التركيبة. تستخدم أقطاب اللحام بالقوس التنغستن الغازي أكاسيد اللانثانم بدلاً من الثوريوم المشع.

مونيكا سايني

مرحبا .... انا مونيكا. لقد حصلت على درجة الماجستير في الكيمياء. أنا خبير في مادة الكيمياء. أود أن أقول إنني كاتب شغوف للغاية. الهدف الرئيسي من كتابتي هو تقديم وجهات نظر جديدة. أريد اكتشاف أشياء جديدة يمكنني تطبيقها على محيطي. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/monadbscr171291

آخر المقالات

الارتباط بهيكل حمض الكربونيك لويس: الرسم والتفسيرات التفصيلية

هيكل حمض الكربونيك لويس: الرسم والشروحات التفصيلية

في هذه المقالة ، تمت مناقشة "هيكل لويس حمض الكربونيك" ، رسم هيكل لويس لحمض الكربونيك والتفسيرات التفصيلية ذات الصلة بإيجاز. حمض الكربونيك هو حمض ضعيف يتكون من اثنين ...

الارتباط بهيكل لويس حمض النيتريك: الرسم والشروحات التفصيلية

بنية حمض النيتريك لويس: الرسم والشروحات التفصيلية

في هذه المقالة ، "هيكل لويس حامض النيتريك" ، إجراء رسم هيكل لويس ، تمت مناقشة بعض الخصائص مع بعض التفسيرات التفصيلية باختصار. حمض النيتريك هو في الأساس أيوني ...