Carbonato de lantano

Carbonato de lantano

Nombre (IUPAC) sistemático

Carbonato de lantano

General

Otros nombres Carbonato lantánico

Fórmula semidesarrollada La2(CO3)3

Identificadores

Número CAS 54451-24-01

Propiedades físicas

Apariencia Blanco, higroscópico

Densidad 2.6-2.7 kg/m3; 2,5973g/cm3

Masa molar 457.85 g/mol

Propiedades químicas

Solubilidad en agua Insoluble

Valores en el SI y en condiciones estándar

(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El carbonato de lantano es la sal formada por el catión de lantano (III) y el anión de carbonato. Es

usado como una fuente de lantano para la producción de estado sólido del manganato de estroncio de

lantano, primariamente para aplicaciones en celdas de combustible de óxido sólido. También es usado

para el teñido de de vidrio y para el tratamiento del agua, o como un catalizador para

el craqueo de hidrocarburo. Adicionalmente, junto con la monazita, es un mineral del metal de lantano.

En medicina, el carbonato de lantano es un medicamento de acción quelante conocido como quelante

de fosfato, vendido bajo el nombre comercial de Fosrenol por la compañía farmacéutica Shire

Pharmaceuticals Group. Se prescribe para el tratamiento de la hiperfosfatemia, primariamente para

pacientes con insuficiencia renal crónica. Se toma con las comidas y se enlaza con el fosfato de la dieta,

evitando que el fosfato sea absorbido por el intestino.

Óxido de lantano (III)

Óxido de lantano (III)

Nombre (IUPAC) sistemático

Trióxido de dilantano

General

Otros nombres Sesquióxido de lantano

Lantana

Fórmula semidesarrollada La2O3

Identificadores

Número CAS 1312-81-81

Número RTECS OE5330000

Propiedades físicas

Apariencia Polvo blanco,higroscópico

Densidad 6510 kg/m3; 6,51g/cm3

Masa molar 325,81 g/mol

Punto de fusión 2590 K (2317 °C)

Punto de ebullición 4500 K (4227 °C)

Estructura cristalina Hexagonal, hP5

Propiedades químicas

Solubilidad en agua Insoluble

Peligrosidad

NFPA 704

1

1

W

Frases R R36/37

Frases S S26, S22, S37/39

Riesgos

Irritante

Compuestos relacionados

Otros cationes Óxido de escandio (III)

Óxido de ytrio (III)

Óxido de actinio (III)

Otros compuestos Óxido de lantano y aluminio,

LaSrCoO4

Valores en el SI y en condiciones estándar

(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El óxido de lantano (III), de fórmula química La2O3, es un compuesto químico que contiene el

elemento lantano, perteneciente a las tierras raras, y el oxígeno. Se utiliza para elaborar

materiales ferroeléctricos, y en materiales ópticos. La producción se realiza fundamentalmente a escala

de laboratorio.

Índice

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1   Propiedades

2   Estructura

3   Síntesis

4   Reacciones

5   Usos y aplicaciones

6   Referencias

7   Enlaces externos

Propiedades[editar · editar código]

Óxido de lantano (III) en polvo

La2O3 tiene la banda prohibida más grande entre los óxidos de las tierras raras con un valor de 4,3 eV,

mientras que también tiene la energía reticular más baja, con una constante dieléctrica muy alta, ε = 27.

Estas propiedades hacen que La2O3 sea ampliamente utilizado en la industria, así como en el laboratorio

de investigación. El óxido de lantano (III) es un sólido blanco, inodoro, que es insoluble en agua, pero

soluble en ácidosdiluidos. Dependiendo del pH del compuesto, se puede obtener diferentes estructuras

cristalinas. La2O3 es higroscópico: si se expone al aire, el óxido de lantano absorbe la humedad con el

tiempo y se convierte en hidróxido de lantano. El óxido de lantano tiene propiedades semiconductorasde

tipo-p, debido a que su resistencia eléctrica disminuye al aumentar la temperatura. A temperatura

ambiente su resistividad media es de 10kW·cm.

Estructura[editar · editar código]

A bajas temperaturas, el compuesto La2O3 tiene una estructura cristalina hexagonal A-M2O3 . El ion

metálico La3+ está rodeado por un grupo de 7 iones O2-, los iones oxígeno se encuentran distribuidos de

forma octaédrica alrededor del átomo de metal y falta un ion oxígeno sobre una de las caras

octaédricas2 Por otro lado, a altas temperaturas el óxido de lantano (III), se convierte en una estructura

cristalina cúbica CM2O3. El ion La3+está rodeado por un grupo coordinado de seis iones O2- (iones óxido)3

Síntesis[editar · editar código]

Se han preparado diferentes formas cristalinas del óxido de lantano (III).

Para producir La2O3 hexagonal, se rocía una solución 0,1 M de LaCl3 sobre un sustrato precalentado,

generalmente de calcogenuro de metal4 El proceso puede ser visto como una etapa en dos pasos - una

hidrólisis seguida por una deshidratación.:

2 LaCl3 + 3 H2O → La(OH)3 + 3 HCl

2 La(OH)3 + calor → La2O3 + 3 H2O

Una ruta alternativa para obtener La2O3 hexagonal implica la precipitación de La(OH)3 en

disolución acuosa mediante una combinación de NH3 al 2,5% y el surfactante dodecilsulfato de

sodio seguido de calentamiento y agitación durante 24 horas a 80 °C:

2 LaCl3+ 3 H2O + 3 NH3 → La(OH)3 + 3 NH4Cl

LaCl3·3H2O → La2O3

Existen otras rutas de reacción alternativas, a partir de sulfuro de lantano (III) o de

sulfato de lantano (III):

2 La2S3 + 3 CO2 → 2 La2O3 + 3 CS2

2 La2(SO4)3 + calor → 2 La2O3 + 6 SO3

Reacciones[editar · editar código]

El óxido de lantano se utiliza para elaborar materiales ferroeléctricos, como

La-dopado Bi4Ti3O12 (BLT). El óxido de lantano también se utiliza en

materiales ópticos, a menudo los vidrios ópticos están dopados con

La2O3 para mejorar el índice de refracción del vidrio, su durabilidad química y

su resistencia mecánica.

3 B2O3 + La2O3 → 2 La(BO2)3

Cuando esta reacción 1:3 se mezcla con un compuesto de vidrio, el

alto peso molecular del lantano provoca un aumento de la mezcla

homogénea de la masa fundida que lleva a un punto de fusión más

bajo.5 La adición de la La2O3 al vidrio fundido conduce a una

temperatura de transición vítrea más alta, de 658 °C a 679 °C. La

adición también conduce a valores más altos de densidad, microdureza,

y del índice de refracción del vidrio.

Usos y aplicaciones[editar · editar código]

El La2O3 se utiliza para fabricar lentes ópticas, a las que este óxido

confiere mayor densidad, índice de refracción y dureza. Junto con

los óxidos de wolframio, de tántalo, y de torio, La2O3 mejora la

resistencia del vidrio al ataque de álcalis. La2O3 es un ingrediente para la

fabricación de materialespiezoeléctricos y termoeléctricos. Los

convertidores de gases de escape de los automóviles contienen

La2O3.6 El La2O3 también se utiliza en las pantallas intensificadoras para

proyección de imágenes de rayos X, fósforos o sustancias

luminiscentes, así como en cerámicas dieléctricas y conductoras.

La2O3 ha sido estudiado por la reacción llamada acoplamiento oxidativo

del metano.7

Las películas de La2O3 pueden ser depositadas por muchos métodos

diferentes, incluyendo: deposición química de vapor, oxidación

térmica, pulverización catódica y pirólisis de pulverización. Las

deposiciones de estas películas se presentan en una gama de

temperaturas de 250-450 °C. Películas policristalinas se forman a

350 °C.4