Đang tải... (xem toàn văn)
Đất hiếm : Lanthanium
www.trungtamtinhoc.edu.vn TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HOÁ HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ HỌC PHẦN : HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẤT HIẾM MÃ HỌC PHẦN : CH5405 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : T.S BÙI THỊ VÂN ANH SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN ĐỨC THÀNH NGÔ VĂN TÌNH VŨ THỊ HUẾ Click to edit Master text styles www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Lantan 6. Phướng hướng chung 5. Ứng dụng 3. Điều chế 4. Một số hợp chất 2. Tính chất 1. Sơ lược về nguyên tố Latan www.trungtamtinhoc.edu.vn 1. Sơ lược về nguyên tố Lantan 1.1 Lịch sử Năm 1839, Carl Mosander phân hủy một mẫu Natri Xeri và xử lý mẫu bằng HNO3 loãng , Từ dung dịch nhận được, ông cô lập được Lantan. Năm 1923, Lantan tinh khiết được cô lập thành công. Carl Gustaf Mosander (1797 -1858) www.trungtamtinhoc.edu.vn 1.2 Đặc trưng Lantan là một kim loại màu trắng bạc, thuộc nhóm 3 trong bảng tuần hòan. Nó được tim thấy trong một số khoáng vật đất hiếm, thường trong tổ hợp với xeri và các nguyên tố đất hiếm khác. Lantan dẻo, dễ uốn và mềm đủ để cắt bằng dao. Nó là một trong những kim loại đất hiếm hoạt động hóa học mạnh nhất. www.trungtamtinhoc.edu.vn Các thông tin cơ bản Nguyên tố Lantan(La) Số thứ tự 57 Cấu hình [Xe]5d16s2 Năng lượng ion hóa (eV) I1 5.77 I2 11.33 I3 19.10 Khối lượng nguyên tử (đvC) 138.19055 Bán kính nguyên tử (A0) 1.87 Bán kính ion (A0) 1.06 Thế điện cực tiêu chuẩn (V) - 2.52 Nhiệt độ nóng chảy (0C) 920 Nhiệt độ sôi (0C) 3470 Độ dẫn điện (Hg = 1) 1.54 Khối lượng riêng (g/cm3) 1.16 www.trungtamtinhoc.edu.vn 2. Tính chất hóa học Lantan có cấu hình [Xe]5d16s2. Do đó trong các hợp chất La thể hiện chủ yếu là mức oxi hoá + 3. Lantan là kim loại tương đối hoạt động (chỉ kém kim loại kiềm và kiềm thổ). www.trungtamtinhoc.edu.vn Là kim loại dạng tấm bền trong không khí khô. Trong không khí ẩm, chúng bị mờ đục nhanh chóng vì bị phủ một lớp màng cacbonat bazơ được tạo nên do tác dụng với H2O và CO2: La + 3H2O = La(OH)3 + 3/2H2 La(OH)3 + CO2 = La(OH)CO3 + H2O www.trungtamtinhoc.edu.vn Ở 200 – 400 0C Lantan cháy trong không khí tạo oxit và nitrua: 4La + 3O2 = 2 La2O3 2La + N2 = 2LaN. www.trungtamtinhoc.edu.vn Lantan phản ứng với halogen ở nhiệt độ không cao, tác dụng với S, P, C, H2, N2, khi đun nóng: 2La + 3X2 = 2LaX3 (X: Halogen, t0 = 3000C) 2La + 3S = La2S3 (t0 = 5000C - 8000C). Với H2O: phản ứng diễn ra chậm ở nhiệt độ thường và nhanh ở nhiệt độ cao giải phóng H2 : 2La+6H2O = 2La(OH)3 +3H2 [...]... Các phương pháp làm giàu vẫn là một dấu hỏi lớn! Hướng đi của La cũng là hướng đi chung của kim loại đất hiếm www.trungtamtinhoc.edu.vn Tài liệu tham khảo Hoàng Quang Bắc, Các nguyên tố hiếm ĐH Sư Phạm 2 Võ Ngọc Bình (9/2010) Http://dayhoahoc.com/, Tổng quan về Lantan, Neodim và Prazeodim http://www.vinacomin.vn Tập đòan than khoáng sản Việt Nam Simon Cotton , Lathanide and Actinide Chemistry(1997)... nóng tạo oxit: 2La(OH)3 + 3CO2 = La2(CO3)3+3H2O La(OH)3 + 3NH4Cl = LaCl3 + 3NH3 + 3H2O 2La(OH)3 = La2O3 + 3H2O www.trungtamtinhoc.edu.vn 4.3 Các muối của Lantan LaX3(X: halogen ): là những chất rắn màu trắng, LaF3 khó nóng chảy (t0nc= 1450 ¸ 1550 0C) LaX3 (X = Cl, I, Br) có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn (t0nc = 800 ¸ 900 0C), hút ẩm, tan trong nước và bị thuỷ phân tạo polime oxohalogenua LaOX: LaX3 + H2O... Ngoài ra, chúng còn được điều chế bằng phương pháp nhiệt kim loại: sử dụng các chất khử là Ca, Na, Mg, nhưng thường dùng hơn cả là Ca : 2LaF3 + 3Ca = 2La + 3CaF2 www.trungtamtinhoc.edu.vn 3.2 Trong công nghiệp Quặng Monazit NaOH Re2O3.3H2 O HCl ReCl3 NH4OH 1000oC Re2O3 Re2CO3 Loại Ce NH4OH HNO3 Re(OH)3 KMnO4 Na2CO3 pH : 7.3 (La,Nd,Pr) (OH)3 pH:8 – 9.6 La(OH)3 www.trungtamtinhoc.edu.vn 4 Một số hợp chất... và NH+4 nh : Ln2(SO4)3.3Na2(SO4).12H2O, Na2Ln(NO3)5, NaLn(CO3)2.6H2O, Na Ln(C2O4)2.v.v La2(CO3)3 = Na2La2(CO3)4.12H2O + Na2CO3 + 12H2O www.trungtamtinhoc.edu.vn 4.4 Phức của La3+ La3+ có khả năng tạo phức với những phối tử vô cơ thông thường nh : NH-3, Cl-, CN-, NO3-, SO42-, những phức kém bền La3+ có khả năng tạo phức tương đối bền với những phối tử đa càng, những phối tử hữu cơ nh : C2O42-,... Với dung dịch axit: Lantan phản ứng dễ dàng với dung dịch axit (trừ HF và H3PO4 ): 2La + 6HCl = 2LaCl3 + 3H2 www.trungtamtinhoc.edu.vn 3 Điều chế 3.1 Trong phòng thí nghiệm Lantan,được điều chế bằng phương pháp điện phân nóng chảy muối Florua, Clorua... phức tương đối bền với những phối tử đa càng, những phối tử hữu cơ nh : C2O42-, b _ đixetonat, EDTA, DTPA, IMDA,.v.v www.trungtamtinhoc.edu.vn 5 Ứng dụng Chiếu sáng cacbon, cải thiện độ kiềm thuỷ tinh : kính hấp thụ tia hồng ngoại, kính thiên văn có chiết suất cao và độ tán sắc thấp Cải thiện độ dat mỏng,khả năng chịu và chạm và độ dẻo của thép Dùng cho bể bơi để loại bỏ các muối phốtphat nhằm loại . Lantan. Năm 1923, Lantan tinh khiết được cô lập thành công. Carl Gustaf Mosander (1797 -1858) www.trungtamtinhoc.edu.vn 1.2 Đặc trưng Lantan là một kim loại màu trắng bạc, thuộc nhóm. styles www.trungtamtinhoc.edu.vn www.trungtamtinhoc.edu.vn Lantan 6. Phướng hướng chung 5. Ứng dụng 3. Điều chế 4. Một số hợp chất 2. Tính chất 1. Sơ lược về nguyên tố Latan www.trungtamtinhoc.edu.vn 1. Sơ lược về nguyên tố Lantan 1.1. hiếm khác. Lantan dẻo, dễ uốn và mềm đủ để cắt bằng dao. Nó là một trong những kim loại đất hiếm hoạt động hóa học mạnh nhất. www.trungtamtinhoc.edu.vn Các thông tin cơ bản Nguyên tố Lantan( La) Số