Lantânio (La)

Lantânio
O lantânio é um elemento químico do grupo 3 (metais de transição) que pertence ao sexto período da tabela periódica.

O lantânio é um elemento agrupado como um dos 14 lantanídeos na maioria das vezes, e denominado coletivamente de “terras raras”. Essa denominação é incorreta, pois o lantânio é um elemento do grupo d e os lantanídeos são elementos do bloco f. Além disso, o lantânio (La) não é tão raro. As propriedades do lantânio se assemelham as variações observadas do grupo 1 e 2.

Há pouco uso desse elemento ou de seus compostos em indústrias importantes, exceto pelo “mischmetal”, utilizado na indústria metalúrgica. O mischmetal é uma mistura de La e de metais da série dos lantanídeos (50% Ce, 40% La, 7% Fe, 3% outros metais. É usado em grandes quantidades para melhorar a resistência do aço, também em ligas de Magnésio (Mg).

Estado de oxidação

O lantânio possui estado de oxidação +III, na forma de íons La3+. A formação do íon La3+ requer a remoção de dois elétrons s e de um elétron d. Logo, esses íons apresentam configuração d0, tornando impossível a ocorrência de transição d-d. Conseqüentemente, o íon e seus compostos são incolores.

Tamanho

O raio covalente e iônico do lantânio é moderado, ele pertence à segunda série e é quase idêntico ao tamanho do elemento da terceira série, por causa da contração lantanídica. Contudo, esse fenômeno só acorre somente após o La.

Propriedades químicas

Óxido de Lantânio
O lantânio tem potencial padrão de eletrodo moderadamente elevado. É bastante reativo, e a reatividade cresce com o aumento do tamanho. Ele perde o brilho quando exposto ao ar e queima na presença de oxigênio, formando La2O3. Porém quando exposto ao ar, uma camada protetora de óxido é formada sobre a superfície do La, tornando-o não reativo.

2La + O2→ 2La2O3

O latânio reage lentamente com água fria, e mais rapidamente com água quente, liberando hidrogênio e formando óxido básico ou o hidróxido correspondente.

2La + 6H2O → 2La(OH)3 + 3H2
La(OH)3 → La(OH) + H2O
óxido básico

O caráter básico dos óxidos e hidróxidos aumenta quando se desce pelo grupo. Os óxidos e hidróxidos formam sais quando reagem com ácidos.O La(OH)3 reage com dióxido de carbono, CO2.

La(OH)3 + CO2 → La2(CO3)3 +3H2O

O La(OH) é uma base suficientemente forte para deslocar o NH3 de sais de amônio. Como os óxidos (e hidróxidos) são anfóteros ou bases fracas, seus oxossais podem se decompor a óxidos por aquecimento.Esse comportamento é análogo ao observado nos elementos do Grupo 2, mas a decomposição é mais fácil, isto é, ocorre em temperaturas menores.

2La(OH)3 →La2O3 + 3H2O
La2(CO3)3 → La2O3 + 3CO2
2La2(NO3)3→ La2O3 + 6NO2 + 1/2O2
La2(SO4)3→ La2O3 + 3SO2 + 1/2O2

O lântanio reage com os halogênios, formando trihaletos, LaX3. Eles lembram os haletos de Ca. Os floretos são insolúveis (como o CaF2), e os demais haletos são deliqüescentes e muito solúveis (como CaCl2). Se os cloretos forem preparados em solução, eles critalizam na forma de sais hidratados, mas o aquecimento dos mesmos não leva aos haletos anidros. Com o aquecimento, o LaCl3.(H2O)7 se decompõe ao óxido, ao passo que os demais formam oxo-haletos.

LaCl3.(H2O)7 → LaOCl + 2HCl + 6H2O

O lantânio reage com hidrogênio mediante aquecimento, com formação de compostos altamente condutores de fórmula LaH2. Esses compostos não contêm o íon La2+, mas provavelmente são constituídos por La3+ 2H, e um elétron ocupa a banda de condução. O La pode absorver mais H2, mas, nesse caso, perde seu caráter condutor, formando compostos não exatamente estequiométricos, porém que se aproximam da composição LaH3. A composição exata depende da temperatura e da pressão de hidrogênio. Esses hidretos são iônicos, ou seja, contêm o íon hidreto, H, e reagem com água liberando hidrogênio.