Lanthan, Actinium Tereza Baumruková, 4.B 21.4.2012

Lanthan –La (Lat: Lanthanum)

Poloha v periodické tabulce

Elektronová konfigurace, Oxidační čísla [Xe] 5d1 6s2 Oxidační čísla: + III

Výskyt V zemské kůře 18-30 mg/kg V mořské vodě kolem 0,000 012 mg/l Ve vesmíru 1 atom La/ 100 atomů H Ložiska: Skandinávie, USA, Čína, Vietnam, Rusko

Výskyt V přírodě jen sloučeniny a to jen směsné minerály (které obsahují skoro všechny lanthanoidy) Monazit (fosforečnan La, Th a lanthanoidy) Xenotim Bastnaesit (fluorid-uhličitan lanthanu, lanthanoidy) A další

Monazit

Xenotim

Bastnaesit

Vlastnosti Stříbřitě bílý, měkký, tažný kov Značně reaktivní, elektropozitivní, supravodič I.typu Značně se podobá hliníku

Vlastnosti Za normální teploty reaguje se vzdušnám kyslíkem za vzniku stabilního ox.lanthanitého Ve vlhkém prostředí se pokryje vrstvičkou hydroxidu lanthanitého Na vzduchu stálá je jen intermetalická sloučenina LaAl4 S vodou reaguje zvolna za vzniku plynného vodíku Snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách Za ↑T přímo reaguje s běžnými nekovovými prvky (N,B,P,S a s halogeny) Stabilní oxidy, které nereagují s vodou a obtížně se redukují

Příprava v chemické laboratoři Elektrolýza ethanolového roztoku chloridu lanthanitého Na rtuťové katodě vznikne amalgan při tepelném rozkladu vznikne čistý lanthan Elektrolýza ethanolového roztoku chloridu lanthanitého Na rtuťové katodě vznikne amalgan při tepelném rozkladu vznikne čistý lanthan

Výroba Loužením lanthanových rud směsí minerálních kyselin Soli lanthanu se z roztoku vysrážejí hydroxidem sodným Čistý kovový lanthan se vyrábí redukcí fluoridu lanthanitého vápníkem v atmosféře argonu 2 LaF3 + 3 Ca → 2 La + 3 CaF2

Bezkyslíkaté sloučeniny LaH3 Černý LaF3, LaCl3, LaBr3, LaI3 Bílý La2S3 Červený

Kyslíkaté sloučeniny La2O3 Bílá práškovitá látka Krystaluje v šesterečné a krychlové soustavě Použití ve sklářském průmyslu

Použití Sklářský průmysl Čočky, dalekohledy, fotoaparáty Přísada do speciálních druhů skel pro úpravu jejich optických vlastností  Katalyzátory Petrochemie Krakování ropy

Použití V metalurgii Odkysličování roztavených kovů (vysoká afinita ke kyslíku)  Malé přídavky lanthanu do slitin mají vliv na výsledné mechanické vlastnosti produktu Léčiva, bazénová chemie atd.

Lanthanoidy „prvky vzácných zemin“ 6.perioda za La (cer až luthecium) Protonová čísla 58Ce až 71Lu La lanthan, Ce cer, Pr praseodym, Nd neodym, Pm promethium, Sm samarium, Eu europium, Gd gadolinium, Tb terbium, Dy dysprosium, Ho holmium, Er erbium, Tm thullium, Yb ytterbium, Lu luthecium Rozptýlené v mnoha minerálech (s vyjímkou Pm) Podobné vlastnosti jako La

Zajímavosti Lanthan objevil roku 1839 Švéd Carl Gustav Mosander V čisté podobě izolován až v roce 1923 Celkem je asi 150 nerostů s obsahem La

Aktinium –Ac (Lat: Actinium)

Poloha v periodické tabulce

Elektronová konfigurace, Oxidační čísla [Rn] 6d1 7s2 Oxidační čísla: +III

Výskyt Jediný z izotopů Ac, který se nachází v zemské kůře 29 izotopů actinia Nepatrná směs v uranových rudách Nejstálejší izotop je 227Ac Jediný z izotopů Ac, který se nachází v zemské kůře Poločas rozpadu je 21,772 roku Vzniká radioaktivním rozpadem uranu 1 tuna uranové rudy obsahuje asi 0,1g Ac Izotop 226Ac má poločas rozpadu 29,37h Izotop 225Ac má poločas rozpadu cca 10 dnů

Uranová ruda

Vlastnosti Radioaktivní Nemá žádný stabilní izotop Září asi 150x intenzivněji než radium Ve tmě světélkující namodralé světlo Nemá žádný stabilní izotop Chemických chováním podobný lanthanoidům

Příprava v chemické laboratoři Bombardování neutrony izotop 226Ac Redukce AcF3 parami lithia (1100 - 1300°C)

Výroba Nevyrábí se

Bezkyslíkaté sloučeniny Podobají se vlastnostem La AcBr3 Vzniká reakcí: Ac2O3 + 2 AlBr3 2 AcBr3 + Al2O3 AcCl3, Ac2S3 ,AcF3

Kyslíkaté sloučeniny Podobají se vlastnostem La AcPO4 svými vlastnostmi podobný fosforečnanu vápenatému (ne La, vyjímka) Ac2O3 Získává se např. ohříváním hydroxidu při 500°C AcOF Vzniká reakcí: AcF3 + 2 NH3 + H2O AcOF + 2 NH4F AcOCl AcOBr

Použití Ac Minimální význam Silný zdroj neutronů při experimentech s jadernými změnami

Actinoidy 7.perioda za Ac (thorium až lawrencium, popř.až unnilpentium) Protonová čísla 90Th a výše Ac aktinium, Th thorium, Pa protaktinium, U uran, Np neptunium, Pu plutonium, Am americium, Cm curium, Bk berkelium, Cf kalifornium, Es einsteinium, Fm fermium, Md mendelevium, No nobelium, Lr lawrencium (Ung unnilquadium, Unp unnilpentium) Radioaktivní V použitelném množství se vyskytuje jen U a Th, ve stopách byly nalezeny Pa, Np, Pu ostatní prvky byli vytvořeny uměle a nazávají se transurany

Zajímavosti Aktinium objevil v roce 1899  francouzský chemik  André-Louis Debierne v uranové rudě V přírodě vzniká radioaktivním rozpadem protaktinia a thoria.

A na závěr …písnička o prvcích http://www.youtube.com/watch?v=JL53xhIiU64&feature=related

Zdroje Přehled středoškolské chemie Chemie obecná a anorganická Wikipedie (česká i anglická) www.prvky.com www.amapro.cz www.webelements.com Velká ilustrovaná encyklopedie: Fyzika, Chemie, Biologie Obrázky: Google