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Reconocible por su aspecto gris plateado, el lantano (La) es un elemento químico perteneciente a la familia de los lantánidos. Es un metal maleable que reacciona a la oxidación en el aire y en el agua.
La palabra lantano proviene de lanthanein, término griego que puede traducirse como “permanecer oculto” en español. Este cuerpo simple dúctil ha estado escondido en el óxido de cerio, lo que ha hecho relativamente difícil su aislamiento. Por su parte, el cerio pertenece a los 15 elementos de la gran familia de los lantánidos.
En la tabla periódica, el lantano lleva el símbolo “La” y el número atómico que se le atribuye es 57. En este sentido, representa el primer elemento de su familia, numerada desde el 57 hasta el 71 en la clasificación de Mendeléyev. Su masa atómica corresponde a 138,905 u, mientras que su densidad volumétrica de masa es de 6,145 g·cm-3. Este elemento se caracteriza por un punto de fusión a 920 °C frente a un punto de ebullición a 3.464 °C. El lantano pertenece al grupo 3, al 6º período y al bloque f. El nivel de energía de sus electrones es 2, 8, 18, 18, 9 y 2.
Fueron los químicos finlandés Johan Gadolin (1760 – 1852) y sueco Anders Gustaf Ekeberg (1767 – 1813) quienes descubrieron primero el lantano. Trabajaron en una tierra de óxido que contenía euxenita y gadolinita. Sin embargo, su verdadero aislamiento se atribuye al químico sueco Carl Gustaf Mosander (1797 – 1858). En 1839, este profesor de la Universidad de Estocolmo logró aislar el lantano a partir de una muestra de cerio. Más tarde, el químico alemán Otto Linné Erdmann (1804 – 1869), estudiante de Gadolin en aquella época, descubrió este elemento químico en los fiordos noruegos. Este científico era conocido principalmente por el estudio que realizó sobre pigmentos y minerales. Sin embargo, hubo que esperar hasta 1923 para que la preparación pura de lantano pudiera realizarse correctamente. “Escondido” en las tierras raras, el lantano se extrae de la bastnasita y la monacita.
Las tierras raras, los lantánidos, como el cerio en particular, son bastante abundantes en la Tierra. Primer elemento constitutivo, el lantano se obtiene mediante uno de los procesos de captura de neutrones de núcleos del pico del hierro. Esta captura puede ser lenta o rápida, respectivamente en un 62% frente a un 38%.
El estado ordinario del lantano es sólido con un radio atómico evaluado en 195 pm. Con un estado de oxidación 3, este elemento químico tiene una base fuerte en óxido. En su estado de cuerpo simple, presenta un sistema cristalino hexagonal compacto. La vaporización del lantano requiere 414 kJ·mol-1, frente a 6,2 kJ·mol-1 para su energía de fusión. La presión de vapor de este elemento se cifra en 1,33×10-7 Pa a 1.193 K. Además, a una temperatura de 20 °C, el lantano registra una velocidad del sonido de 2.475 m·s-1. Su conductividad eléctrica se evalúa en 1,26× 106 m·s-1.
En primer lugar, es peligroso respirar o inhalar los vapores y el polvo de lantano. Además, este elemento químico no se utiliza en estado puro, sino que constituye más bien una composición de aleación en sus diferentes usos.
El lantano se encuentra en piedras de mechero, vidrios ópticos o incluso superconductores. Esta tierra rara, aunque abundante, también se utiliza en el almacenamiento de hidrógeno.
Su uso en la composición de vidrios ópticos se justifica por el aumento del índice de refracción que produce. Esta elección se explica también por la reducción de la aberración cromática que resulta.
En el almacenamiento de hidrógeno, esta aleación permite una absorción de hasta 400 veces su propio volumen. Aquí, el lantano y su aleación LaNi5 se presentan en forma de espuma. Los vehículos con propulsión de hidrógeno están equipados con este almacenamiento.
Cuando el óxido de lantano se alea con tungsteno, el cebado del arco se facilita gracias al electrodo emisor integrado en las antorchas de soldadura plasma y TIG. Estas varillas cilíndricas también ayudan a reducir la degradación del electrodo bajo la acción de soldadura. Algunos cátodos calientes incluyen hexaboruro de lantano.
En medicina, el carbonato de lantano forma parte de los tratamientos para pacientes en hemodiálisis. Los comprimidos masticables que contienen La2(CO3)3 previenen, entre otras cosas, la osteodistrofia renal.
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