原子序数 57 · 镧系元素
镧 La
别名: Lanthanum
镧是一种柔软的银白色金属,是十五种镧系元素中的第一种,整个镧系即以它命名。它被用于石油炼制催化剂、混合动力汽车的镍氢电池以及高端相机镜头的光学玻璃。在稀土中,它的含量仅次于铈,属于较常见的一种。
主要性质
| 原子序数 | 57 |
|---|---|
| 原子量 | 138.91 (CIAAW 2024 简化标准原子量) |
| 分类 | 镧系元素 |
| 族 | 镧系/锕系(无族序号) |
| 周期 | 6 |
| 区 | f |
| 物态(25 °C,1 atm) | 固态 |
| 熔点 | 1191 K (917.9 °C) |
| 沸点 | 3737 K (3463.8 °C) |
| 密度 | 6.15 g/cm³ |
| 电负性(鲍林标度) | 1.1 |
| 原子半径(范德华半径) | 240 pm |
| 第一电离能 | 5.577 eV |
| 电子亲和能 | 0.5 eV |
| 氧化态 | +3 |
| 发现 | 1839 |
电子排布
- 简写
- [Xe]6s2 5d1
- 完整
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 5d1 6s2
- 各电子层电子数
- 2 · 8 · 18 · 18 · 9 · 2
轨道表示式
在周期表中的位置
发现历史
1839年,贝采利乌斯的学生、瑞典化学家卡尔·古斯塔夫·莫桑德尔正在研究当时被认为是单一元素氧化物的铈土。他将硝酸铈部分加热分解,再用稀硝酸萃取,得到了一种不同于铈氧化物的新氧化物。
莫桑德尔把它命名为lanthana,因为它一直“隐藏”在铈土之中。后来他发现镧土本身又含有另一种物质,称之为didymium;didymium最终又被分离为镨和钕。
由于稀土元素的化学性质极为相似,分离工作非常艰辛,相当纯净的金属镧直到1923年才被制得。
名称由来
名称来自希腊语 lanthanein,意为“隐藏”,以纪念它藏身于铈矿物中的经历。元素符号为 La,整个镧系都以它命名。中文“镧”以金字旁加“阑”字,取其读音。
主要用途
- 石油炼制:镧能稳定流化催化裂化催化剂中的沸石,帮助炼油厂把更多原油转化为汽油。这是它最大的用途之一。
- 镍氢电池:镧基合金在混合动力汽车电池和充电电池的负极中吸收和释放氢。
- 光学玻璃:氧化镧使玻璃具有高折射率和低色散,可以制成更薄、更清晰的相机和望远镜镜头。
- 电子源:六硼化镧阴极在电子显微镜中产生明亮的电子束。
- 医学:碳酸镧是一种磷结合剂,用于降低肾病患者的血磷。
- 其他:它是打火石所用稀土合金“混合稀土金属”的成分。
同位素
天然镧由稳定的镧-139(约99.9%)和微量的放射性镧-138(约0.09%)组成,后者的半衰期约1,000亿年。镧-140(半衰期约1.7天)由裂变产物钡-140衰变而来,在反应堆研究和辐射监测中需要测量。
日常生活中
镧与其他稀土一起从氟碳铈矿和独居石等矿石中提取,中国是最大的生产国。
它的毒性相对较低,但金属粉末在空气中可能着火,化合物粉尘也可能刺激肺部。在日常生活中,它出现在混合动力汽车电池、相机镜头以及一些用于除磷的水族箱用品中。在研究领域,氢化镧因在相对较高的温度——只比0 °C低几十度——下实现超导而登上新闻头条,不过这需要极高的压力。
小知识
- 整个镧系元素都以镧命名。
- 一辆混合动力汽车的镍氢电池中含有相当多的镧。
- 镧玻璃是高端相机镜头的关键材料。
同类元素 (镧系元素)
数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。