原子番号 57 · ランタノイド
ランタン La
別名: Lanthanum
ランタンはやわらかい銀白色の金属で、その名を冠した15のランタノイドの最初の元素です。石油精製の触媒、ハイブリッド車のニッケル水素電池、高級カメラレンズの光学ガラスに使われています。セリウムに次いで、希土類の中では比較的多い元素です。
主な性質
| 原子番号 | 57 |
|---|---|
| 原子量 | 138.91 (CIAAW 2024 簡略標準原子量) |
| 分類 | ランタノイド |
| 族 | ランタノイド・アクチノイド(族番号なし) |
| 周期 | 6 |
| ブロック | f |
| 状態(25 °C・1 atm) | 固体 |
| 融点 | 1191 K (917.9 °C) |
| 沸点 | 3737 K (3463.8 °C) |
| 密度 | 6.15 g/cm³ |
| 電気陰性度(ポーリング) | 1.1 |
| 原子半径(ファンデルワールス) | 240 pm |
| 第一イオン化エネルギー | 5.577 eV |
| 電子親和力 | 0.5 eV |
| 酸化数 | +3 |
| 発見 | 1839 |
電子配置
- 簡略表記
- [Xe]6s2 5d1
- 完全表記
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 5d1 6s2
- 電子殻ごとの電子数
- 2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2
軌道図(ボックス図)
周期表での位置
発見の歴史
1839年、ベルセリウスの弟子であるスウェーデンの化学者カール・グスタフ・モサンデルは、当時ただ一つの元素の酸化物と考えられていたセリアを研究していました。硝酸セリウムを加熱して部分的に分解し、薄い硝酸で抽出することで、彼はセリウムの酸化物とは異なる新しい酸化物を得ました。
モサンデルは、それがセリアの中に「隠れていた」ことからランタナと名づけました。のちに彼は、ランタナ自体にも別の物質が含まれていることを見つけてジジムと呼び、ジジムは最終的にプラセオジムとネオジムに分けられました。
希土類は化学的にあまりに似ているため分離は骨の折れる作業で、ある程度純粋な金属ランタンがつくられたのは1923年のことです。
名前の由来
名前はギリシャ語で「隠れている」を意味する lanthanein に由来し、セリウムの鉱物の中に隠れていたことを思い起こさせます。元素記号は La で、ランタノイド系列全体がこの元素にちなんで名づけられています。
主な用途
- 石油精製: ランタンは流動接触分解触媒のゼオライトを安定させ、製油所が原油からより多くのガソリンをつくるのを助けます。これが最大の用途の一つです。
- ニッケル水素電池: ランタン系合金は、ハイブリッド車の電池や充電池の負極で水素を吸収・放出します。
- 光学ガラス: 酸化ランタンはガラスに高い屈折率と低い分散を与え、カメラや望遠鏡のレンズを薄く鮮明にします。
- 電子源: 六ホウ化ランタンの陰極は、電子顕微鏡で明るい電子線を生み出します。
- 医療: 炭酸ランタンは、腎臓病の患者の血中リン濃度を下げるリン吸着薬です。
- その他: ライターの着火石に使われる希土類合金ミッシュメタルの成分です。
同位体
天然のランタンは、安定なランタン139(約99.9%)と、半減期およそ1,000億年の放射性ランタン138の微量(約0.09%)からなります。ランタン140(半減期約1.7日)は核分裂生成物バリウム140の崩壊ででき、原子炉の研究や放射線モニタリングで測定されます。
身近なところで
ランタンはバストネス石やモナズ石などの鉱石からほかの希土類とともに取り出され、最大の生産国は中国です。
毒性は比較的低いものの、金属の粉末は空気中で発火することがあり、化合物の粉じんは肺を刺激することがあります。日常生活では、ハイブリッド車の電池、カメラのレンズ、リン酸を取り除く一部の水槽用品に登場します。研究の世界では、水素化ランタンが0 °Cよりわずか数十度低い比較的高い温度で超伝導になることで話題になりましたが、それは莫大な圧力をかけた条件下に限られます。
豆知識
- ランタンはランタノイド系列全体に名前を与えています。
- ハイブリッド車のニッケル水素電池には、かなりの量のランタンが含まれています。
- ランタンガラスは高級カメラレンズの重要な材料です。
同じ分類 (ランタノイド)
データの出典 · 性質: PubChem Periodic Table(米国 NIH/NLM 公開データ)・原子量: CIAAW 2024 簡略標準原子量・名称: Wikidata(CC0)、韓国語名は大韓化学会の表記に準拠。2026-09-23 取得。