Il lantanio: un metallo appartenente alle terre rare
Il lantanio è un metallo capostipite della serie dei lantanidi o delle terre rare. Presenta una colorazione argentea, è duttile, malleabile e morbido al punto da poter essere tagliato con un coltello. Il nome “lantanio” deriva dal greco antico λανϑάνω, che significa “stare nascosto”. Fu scoperto nel 1839 dal chimico svedese Carl Gustaf Mosander.
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Le caratteristiche e le proprietà del lantanio
Durante le sue ricerche sui campioni di cerio, Mosander trattò il nitrato di cerio con acido nitrico, scoprendo una nuova sostanza che chiamò “lanthana”, la quale in seguito si rivelò essere un ossido di lantanio. Solo nel 1923 il metallo fu isolato. Ha una configurazione elettronica [Xe] 5d¹ 6s² e presenta numeri di ossidazione +1, +2 e +3, con quest’ultimo il più comune.
A differenza degli altri lantanidi che presentano elettroni nell’orbitale 4f, il lantanio non possiede elettroni in questo orbitale ed è quindi debolmente paramagnetico, a differenza dell’itterbio e del lutezio che presentano una configurazione 4f completa e sono anch’essi paramagnetici.
Reazioni e utilizzi del lantanio
Il lantanio reagisce con l’ossigeno producendo ossido di lantanio e con l’azoto formando nitruro di lantanio. Si scioglie in acido solforico diluito generando idrogeno. Inoltre, reagisce con gli alogenati per formare i rispettivi alogenuri e con l’acqua per produrre idrossido di lantanio.
In ambito industriale, il lantanio è utilizzato insieme al cerio, neodimio e praseodimio per creare una lega metallica chiamata “mischmetal”, impiegata nelle pietrine degli accendisigari. Inoltre, unito al nichel, viene utilizzato per realizzare leghe che agiscono come stoccaggio di idrogeno. Ha anche un impiego come catalizzatore nel cracking degli idrocarburi e alcuni dei suoi composti sono utilizzati nella produzione di vetri ad alta densità, indice di rifrazione e durezza, e nei materiali piezoelettrici.
Infine, l’ione La3+ è utilizzato come tracciante luminescente per il calcio biologico.
