Lantanio: reazioni, usi

Il lantanio è un metallo capostipite della serie dei lantanidi o delle terre rare che si presenta di colore argenteo, duttile malleabile e tenero al punto che può essere tagliato con un coltello.
Il lantanio il cui nome deriva dal greco λανϑάνω che significa “stare nascosto” fu scoperto dal chimico svedese Carl Gustaf Mosandernel nel 1839.

Nell’ambito delle sue ricerche su campioni di cerio Mosandernel trattò il nitrato di cerio con acido nitrico e trovò una nuova sostanza che denominò lanthana che si scoprì successivamente essere un ossido di lantanio.

Fu solo nel 1923 che si isolò questo metallo. Il metallo che ha configurazione elettronica [Xe] 5d¹ 6s² presenta numeri di ossidazione +1, +2 e +3 sebbene quest’ultimo sia il più diffuso.

Sebbene i lantanidi presentino elettroni nell’orbitale 4f, il lantanio non ha elettroni nell’orbitale 4f ed è quindi solo debolmente paramagnetico a differenza degli altri elementi della serie che presentano, ad eccezione dell’itterbio e del lutezio che hanno il guscio 4f pieno, che sono paramagnetici.

Reazioni

Il lantanio si annerisce in presenza di arie e brucia rapidamente formando l’ossido di lantanio e il nitruro di lantanio:

4 La_(s) + 3 O_2(g)→ 2 La₂O_3(s)
2 La_(s) + N_2(g)→ 2 LaN_(s)

Si solubilizza in presenza di acido solforico diluito con formazione di idrogeno gassoso:
2 La_(s) + 3 H₂SO_4(aq) → 2 La³⁺_(aq) + 3 SO₄^2-_(aq) + 3 H_2(g)

Reagisce con tutti gli alogeni formando i rispettivi alogenuri secondo la reazione generale:
2 La_(s) + 3 X₂ → 2 LaX_3(s)

Reagisce lentamente in acqua fredda e velocemente in acqua calda per dare idrossido di lantanio e idrogeno gassoso:
2 La_(s) + 6 H₂O_(l) → 2 La(OH)_3(aq) + 3 H_2(g)

Usi

Unitamente al cerio, neodimio e praseodimio viene utilizzato in una lega metallica piroforica detta mischmetal usata nelle pietrine per accendisigari.

Insieme al nichel è utilizzato nella produzione di leghe che agendo come spugne di idrogeno fungono da stoccaggio del gas.
E’ usato come catalizzatore nell’industria petrolchimica per il cracking degli idrocarburi a lunga catena

Tra i composti più importanti  vi è l’ossido di lantanio usato nella fabbricazione dei vetri ai quali conferisce maggiore densità, indice di rifrazione e durezza e viene anche utilizzato nella fabbricazione di materiali piezoelettrici.
Lo ione La³⁺ è usato come tracciante luminescente del calcio biologico