Занятие по химии iiiй группы элементов Заключение

• Название: Занятие по химии iiiй группы элементов Заключение
• Дата: 21.05.2023
• Размер: 187.5 Kb.
• Имя файла: 000.doc
• Тип: Занятие; #1148709
• страница: 1 из 4

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...2

Глава 1. Общая характеристика III-й группых элементов……………………...3

1.1 Общая характеристика элементы III-й группы……………………………...3

1.2 Химический свойства Sc …………………………………...………………...6

1.3 Химический свойства Y, La, Ac……………………………………………...9

Глава 2. Методическая разработка лабораторного практического занятие по химии III-й группы элементов………………………………..……………..…..14

Заключение……………………………………………………………………….24

Список информационных источников…………………………………………25

Введение

Впервые свойства элемента с порядковым номером 21 предсказал Д. И. Менделеев в 1871 г., обозначив его как «экабор». Лишь в 1879 г. швед Л. Нильсон обнаружил элемент, предсказанный Д. И. Менделеевым. В честь Скандинавии экабор получил название скандий.

В 1794 г. финский химик Ю. Гадолин в минерале иттербитс обнаружил оксид иттрия. Первый металлический иттрий был получен в 1828 г. Ф. Вёлером. Лантан был открыт в 1826 г. шведским химиком К. Мозандсром при изучении цериевой земли.

В хронологической таблице открытий элементов актиний стоит сразу после полония и радия. В октябре 1899 г. об этом элементе впервые сообщил французский химик А. Дебьерн, занимавшийся исследованием урановой смолки и показавший, что в ней помимо радия и полония есть еще один элемент, характеризующийся очень слабым излучением. Год спустя Ф. Гизель получил первый препарат актиния.

Скандий Sc, иттрий Y, лантан La и актиний Ас являются элементами 3-й группы и составляют так называемую группу скандия.

Химия элементов 3-й группы типична для ранних переходных металлов: все они по существу имеют только групповую степень окисления +3 в качестве основной, и, как и предыдущие металлы основной группы, весьма электроположительны и имеют менее богатую координационную химию. Из-за эффектов сокращения лантаноидов иттрий и лютеций очень похожи по свойствам. Иттрий и лютеций по существу имеют химический состав тяжелых лантаноидов, но скандий имеет несколько отличий из-за своего небольшого размера. Это похоже на структуру ранних групп переходных металлов, где самый легкий элемент отличается от очень похожих следующих двух.

Все элементы 3-й группы - довольно мягкие, серебристо-белые металлы, хотя их твердость увеличивается с атомным номером. На воздухе они быстро тускнеют и вступают в реакцию с водой, хотя их реакционная способность маскируется образованием оксидного слоя. Первые три из них встречаются в природе, и особенно иттрий и лютеций почти всегда связаны с лантаноидами из-за их сходного химического состава. Лоуренсий сильно радиоактивен: он не встречается в природе и должен производиться искусственным синтезом, но его наблюдаемые и теоретически предсказанные свойства согласуются с тем, что он является более тяжелым гомологом лютеция. Ни один из них не играет биологической роли.


Глава 1. Общая характеристика 3-й группых элементов.

1.1 Общая характеристика элементы 3-й группы

К III группе относятся бор, алюминий, галлий, индий, таллий (главная подгруппа), а также скандий, иттрий, лантан и лантаноиды, актиний и актиноиды (побочная подгруппа).

На внешнем электронном уровне элементов главной подгруппы имеется по три электрона (s²p¹). Они легко отдают эти электроны или образуют три неспаренных электрона за счет перехода одного s-электрона на р-уровень. Для бора и алюминия характерны соединения только со степенью окисления +3. У элементов подгруппы галлия (галий, индий, таллий) на внешнем электронном уровне также находятся по три электрона, образуя конфигурацию s²p¹, но они расположены после 18-электронного слоя. Поэтому в отличие от алюминия галлий обладает явно неметаллическими свойствами. Эти свойства в ряду Ga, In, TI ослабевают, а металлические свойства усиливаются.

У элементов подгруппы скандия на внешнем электронном уровне также находится по три электрона. Однако эти элементы относятся к переходным d-элементам, электронная конфигурация их валентного слоя d¹s². Эти электроны все три элемента довольно легко отдают.

Элементы подгруппы лантаноидов имеют отличительную конфигурацию внешнего электронного уровня, у них застраивается 4f-уровень и исчезает d-уровень. Начиная с церия все элементы, кроме гадолиния и лютеция, имеют электронную конфигурацию внешнего электронного уровня 4fn⁶s² (гадолиний и лютеций имеют 5d¹-электроны) Число n изменяется от 2 до 14. Поэтому в образовании валентных связей принимают участие s- и f-электроны. Чаще всего степень окисления лантаноидов +3 реже +4.

Электронное строение валентного слоя актиноидов во многом напоминает электронное строение валентного слоя лантаноидов Все лантанойды и актинойды — типичные металлы.

Скандий Sc, иттрий Y, лантан La и актиний Ас являются элементами 3-й группы и составляют так называемую группу скандия.

Историческая справка

Впервые свойства элемента с порядковым номером 21 предсказал Д. И. Менделеев в 1871 г., обозначив его как «экабор». Лишь в 1879 г. швед Л. Нильсон обнаружил элемент, предсказанный Д. И. Менделеевым. В честь Скандинавии экабор получил название скандий.

В 1794 г. финский химик Ю. Гадолин в минерале иттербите обнаружил оксид иттрия. Первый металлический иттрий был получен в 1828 г. Ф. Вёлером. Лантан был открыт в 1826 г. шведским химиком К. Мозандсром при изучении цериевой земли.

В хронологической таблице открытий элементов актиний стоит сразу после полония и радия. В октябре 1899 г. об этом элементе впервые сообщил французский химик А. Дебьерн, занимавшийся исследованием урановой смолки и показавший, что в ней помимо радия и полония есть еще один элемент, характеризующийся очень слабым излучением. Год спустя Ф. Гизель получил первый препарат актиния.

Основные константы скандия и его аналогов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Символ	Атомная масса	М сталли чсс к и й радиус атома, нм	Условный радиус иона Ме3 им	Энергия ионизации Ме° — Ме+, эВ	Плотность, г/см3
Sc	44,956	0,164	0,083	6,56	3,04
Y	88,905	0,181	0,093	6,38	4,34
La	138,91	0,188	0,104	5,57	6,18
Ac	1227	0,203	0,111	5,10	10,06

Элементы группы скандия, каждый в своем периоде, являются первыми d-элементами, т.е. у них начинает заполняться d-подуровень предвнешней оболочки. Из-за наличия одного электрона на d-орбитали конфигурация nd{ns2 является малоустойчивой, что сказывается на всех свойствах элементов группы. Так, в отличие от остальных d-элементов, рассматриваемые элементы в своих соединениях проявляют только одну постоянную степень окисления +3, а координационные числа, наоборот, непостоянны: при переходе от Sc к La типичное координационное число 6 для скандия увеличивается до 8 у Y и 9 — у La. От скандия к актинию увеличиваются радиусы нейтральных атомов и ионов, а значения ионизационных потенциалов уменьшаются. От скандия к актинию усиливаются металлические свойства. Так, скандий по свойствам соединений напоминает алюминий, являясь амфотерным элементом. Аналоги же скандия по своим свойствам напоминают щелочно-земельные металлы.

Свойства элементов 3-й группы. В виде простых веществ рассматриваемые элементы представляют собой металлы серебристо-белого цвета. Для каждого из них, кроме актиния, характерны по два кристаллических видоизменения, отличающихся типами решеток, их параметрами и плотностью.

По своей химической активности элементы группы скандия уступают только щелочным и щелочно-земельным элементам. По значениям электродных потенциалов они стоят далеко впереди водорода. Так, лантан уже на холоде медленно взаимодействует с водой:

2La+6HOH=2La(OH)₃+3H₂

Скандий с водой не реагирует из-за пассивации. Все металлы подгруппы скандия активно взаимодействуют с разбавленными кислотами, восстанавливая водород. Разбавленная HNO₃ в присутствии этих металлов восстанавливается до NH₄NO₃:

8Sc+30HNO₃=8Sc(NO₃)₃+3NH₄NO₃+9H₂O

Элементы группы скандия образуют оксиды Ме₂0₃, которые получают термическим разложением нитратов, карбонатов и оксалатов:

4La(No₃)₃=2La₂O₃+12NO₂+3O₂

Оксиды тугоплавки и имеют высокие энтальпии образования (от -1650 до 2000 кДж/моль). Оксидам элементов подгруппы скандия соответствуют гидроксиды Ме(ОН)₃, которые могут быть получены косвенно, исходя из солей. Они обладают очень малой растворимостью в воде.

Основные свойства оксидов и гидроксидов усиливаются от Sc к Ас; у Sc(OH)₃ проявляются слабые амфотерные свойства. В этом же направлении усиливается растворимость гидроксидов. Оксиды и гидроксиды элементов группы скандия легко взаимодействуют с кислотами, образуя соответствующие соли. Амфотерные Sc₉0₃ и Sc(OH)₃ могут при сплавлении с основными оксидами или щелочами образовывать соли — оксоскандина- ты MeSc0₂.

В ряду галогенидов ScHal₃ — YHal₃ — LaHal₃ — АсНа1₃ наблюдается усиление основных свойств. Из этого ряда веществ только ScF₃ способен к образованию комплексных галогенид-анионов — фтороскандинатов Me₃[ScFc] в растворе, а аналогичные соединения иттрия можно получить лишь при сплавлении YF₃ с фторидами наиболее типичных металлов — Rb, Cs, частично калия: Cs₃[YF₆], Rb₃[YFG]. Элементы группы скандия образуют двойные соли типа Me[₃(SO/t)₂], Me₂[₃(N0₃)₅]. Скандий образует легко гидролизующийся аква-ион [Sc(H₂0)₆]₃L Аква-ионы иттрия и лантана характеризуются более высокими координационными числами.

Третья группа периодической системы охватывает очень большое число химических элементов, так как в состав ее, кроме элементов главной и побочной подгрупп, входят элементы с порядковыми номерами 58--71 (лантаноиды) и с порядковыми номерами 90--103 (актиноиды).

Третья группа периодической системы охватывает очень большое число химических элементов, так как в состав ее, кроме элементов главной и побочной подгрупп, входят элементы с порядковыми номерами 58—71 (лантаноиды) и с порядковыми номерами 90—103 (актиноиды). Мы рассмотрим лантаноиды и актиноиды вместе с элементами побочной подгруппы.

Элементы главной подгруппы третьей группы — бор, алюминий, галлий, индий и таллий — характеризуются наличием трех электронов в наружном электронном слое атома. Второй снаружи электронным слой атома бора содержит два электрона, атома алюминия - восемь, галлия, индия и таллия — по восемнадцать электронов.

1.3 Химический свойства Sc

Скандий (химический символ — Sc; лат. Scandium) — элемент третьей группы (по старой классификации — побочной подгруппы третьей группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 21. Простое вещество скандий — лёгкий металл серебристого цвета с характерным жёлтым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Sc с гексагональной решёткой типа магния, β-Sc с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β 1336 °C. Относится к редкоземельным элементам.

Среднее содержание скандия в земной коре — 10 г/т. Близки по химическим и физическим свойствам к скандию иттрий, лантан и лантаноиды. Во всех природных соединениях скандий, так же, как и его аналоги алюминий, иттрий, лантан, проявляет положительную валентность, равную трём, поэтому в окислительно-восстановительных процессах он участия не принимает. Скандий является рассеянным элементом и входит в состав многих минералов. Собственно скандиевых минералов известно 2: тортвейтит (Sc, Y)₂ Si₂O₇ (Sc₂O₃ до 53,5 %) и стерреттит (кольбекит Sc[PO₄]·2H₂O (Sc₂O₃ до 39,2 %). Относительно небольшие концентрации обнаружены примерно в 100 минералах.

В связи с тем, что по свойствам скандий близок к Mg, Al, Ca, Mn²⁺, Fe²⁺, TR (редкоземельным элементам), Hf, Th, U, Zr, главная масса его рассеивается в минералах, содержащих эти элементы. Имеет место изовалентное замещение скандием элементов группы TR, особенно в существенно иттриевых минералах (ксенотим, ассоциация Sc — Y в тортвейтите и замещение Al в берилле). Гетеровалентное замещение скандием Fe²⁺ и магния в пироксенах, амфиболах, оливине, биотите широко развито в основных и ультраосновных породах, а замещение циркония — в поздние стадии магматического процесса и в пегматитах.

Основные минералы-носители скандия: флюорит (до 1 % Sc₂O₃), касситерит (0,005—0,2 %), вольфрамит (0—0,4 %), ильменорутил (0,0015—0,3 %), торианит (0,46 % Sc₂O₃), самарскит (0,45 %), виикит (1,17 %), ксенотим (0,0015—1,5 %), берилл (0,2 %), баццит (скандиевый берилл, 3—14,44 %). В процессе формирования магматических пород и их жильных производных скандий в главной своей массе рассеивается преимущественно в темноцветных минералах магматических пород и в незначительной степени концентрируется в отдельных минералах постмагматических образований. Наиболее высокие (30 г/т Sc₂O₃) концентрации скандия приурочены к ультраосновным и основным породам, в составе которых ведущую роль играют железо-магнезиальные минералы (пироксен, амфибол и биотит). В породах среднего состава среднее содержание Sc₂O₃ 10 г/т, в кислых — 2 г/т. Здесь скандий рассеивается также в темноцветных минералах (роговой обманке, биотите) и устанавливается в мусковите, цирконе, сфене. Концентрация в морской воде — 0,00004 мг/л.

Месторождения. Самые значительные месторождения тортвейтита (минерала, наиболее богатого скандием) расположены на Мадагаскаре и в Норвегии.

История. Элемент был предсказан Д. И. Менделеевым (как экабор) в статье, датированной 11 декабря (29 ноября по старому стилю) 1870 года, и открыт в 1879 году шведским химиком Ларсом Нильсоном. Нильсон назвал элемент в честь Скандинавии.

Физические свойства. Скандий — лёгкий металл серебристого цвета с характерным жёлтым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Sc с гексагональной решёткой типа магния (a=3,3085 Å; с=5,2680 Å; z=2; пространственная группа P63/mmc), β-Sc с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β 1336 °C, ΔH перехода 4,01 кДж/моль. Температура плавления 1541 °C, температура кипения 2837 °C. Скандий — мягкий металл, с чистотой 99,5 % и выше (в отсутствие O₂) легко поддается механической обработке.

Химические свойства. Химические свойства скандия похожи на таковые у алюминия. В большинстве соединений скандий проявляет степень окисления +3. Компактный металл на воздухе покрывается с поверхности оксидной плёнкой. При нагревании до красного каления реагирует с фтором, кислородом, азотом, углеродом, фосфором. При комнатной температуре реагирует с хлором, бромом и йодом. Реагирует с разбавленными сильными кислотами; концентрированными кислотами-окислителями и HF пассивируется. Реагирует с концентрированными растворами щелочей.

Ион Sc₃+ бесцветный диамагнитный, координационное число в водных растворах — 6. Как и в случае алюминия, гидроксид скандия амфотерен и растворяется как в избытке кислот, так и в избытке щелочей; с разбавленным раствором аммиака не реагирует. Хлорид, бромид, йодид и сульфат скандия хорошо растворимы в воде, раствор имеет кислую реакцию вследствие частичного гидролиза, при этом гидратация безводных солей сопровождается бурным выделением тепла. Фторид и фосфат скандия в воде не растворимы, но фторид растворятся в присутствии избытка фторид-ионов с образованием ScF63-. Карбид, нитрид, фосфид, сульфид и карбонат скандия водой нацело гидролизуются. Органические соединения скандия термически относительно устойчивы, но бурно реагируют с водой и воздухом. Они построены в основном при помощи σ-связей Sc-C и представлены алкильными производными и полимерными циклопентадиенидами.

Известны также соединения с низшими степенями окисления скандия (+2, +1, 0). Одно из простейших — тёмно-синее твёрдое вещество CsScCl₃. В этом веществе представлены связи между атомами скандия. Моногидрид скандия ScH наблюдался спектроскопически в условиях высоких температур в газовой фазе. Также низшие степени окисления скандия обнаружены в металлоорганических соединениях.
Получение. Следует отметить значительные ресурсы скандия в золе каменных углей и проблему разработки технологии извлечения скандия при переработке углей на искусственное жидкое топливо. Мировые ресурсы скандия. Скандий является рассеянным литофильным элементом (элемент горных пород), поэтому для технологии добычи этого элемента важно полное извлечение его из перерабатываемых руд и по мере развития металлургии руд-носителей скандия, его ежегодный объём добычи будет возрастать. Ниже приведены основные руды-носители и масса выделяемого из них попутного скандия:

• 
  Бокситы — 71 млн тонн переработки в год, содержат попутный скандий в объёме 710—1420 тонн;
  
• 
  Урановые руды — 50 млн тонн в год, попутный скандий 50—500 тонн в год;
  
• 
  Ильмениты — 2 млн тонн в год, попутный скандий 20—40 тонн в год;
  
• 
  Вольфрамиты — попутный скандий около 30—70 тонн в год;
  
• 
  Касситериты — 200 тысяч тонн в год, попутный скандий 20—25 тонн в год;
  
• 
  Цирконы — 100 тысяч тонн в год, попутный скандий 5—12 тонн в год.
  

Всего известно более сотни скандий-содержащих минералов, собственные его минералы (тортвейтит, джервисит) очень редки.

Скандий присутствует в каменном угле, и для его добычи можно вести переработку доменных чугунолитейных шлаков, которая была начата в последние годы в ряде развитых стран.

Сплавы скандия. Главным по объёму применением скандия является его применение в алюминиево-скандиевых сплавах, применяемых в спортивной экипировке (мотоциклы, велосипеды, бейсбольные биты и т. п.) — везде, где требуются высокопрочные материалы. В сплаве с алюминием скандий обеспечивает дополнительную прочность и ковкость.

Например, легирование алюмо-магниевого сплава АМг6 скандием в отсутствие дополнительного упрочнения повышает предел прочности с 32 до 36 кгс/мм², а предел текучести — с 16 до 24 кгс/мм² (после 30-процентной нагартовки те же показатели составляют соответственно 42 и 33 кгс/мм² у АМг6НПП против 45 и 36 кгс/мм² у сплава 01570Н). Для сравнения, предел прочности на разрыв у чистого скандия около 400 МПа (40 кгс/мм²), у титана, например, 250—350 МПа, а у нелегированного иттрия — 300 МПа. Применение скандиевых сплавов в авиации и гражданском ракетостроении позволит значительно снизить стоимость перевозок и резко повысить надёжность эксплуатируемых систем, в то же время при снижении цен на скандий и его применение для производства автомобильных двигателей так же значительно увеличит их ресурс и частично КПД. Очень важно и то обстоятельство, что скандий упрочняет алюминиевые сплавы, легированные гафнием.

1.4 Химический свойства Y, La, Ac

И́ттрий — элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 39. Обозначается символом Y (лат. Yttrium). Простое вещество иттрий — металл светло-серого цвета. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Y с гексагональной решёткой типа магния, β-Y с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe, температура перехода α↔β 1482 °C.

История. В 1794 году финский химик Юхан (Иоганн) Гадолин (1760—1852) выделил из минерала иттербита оксид элемента, который он назвал иттрием — по названию шведского населённого пункта Иттербю, находящегося на острове Ресарё, входящем в Стокгольмский архипелаг (иттербит был найден здесь в заброшенном карьере). В 1843 году Карл Мосандер доказал, что этот оксид на самом деле является смесью оксидов иттрия, эрбия и тербия и выделил из этой смеси Y₂O₃. Металлический иттрий, содержащий примеси эрбия, тербия и других лантаноидов, был получен впервые в 1828 году Фридрихом Велером.

Нахождение в природе. Иттрий — химический аналог лантана. Кларк 26 г/т, содержание в морской воде 0,0003 мг/л. Иттрий почти всегда содержится вместе с лантаноидами в минеральном сырье. Несмотря на неограниченный изоморфизм, в группе редких земель в определённых геологических условиях возможна раздельная концентрация редких земель иттриевой и цериевой подгрупп. Например, с щелочными породами и связанными с ними постмагматическими продуктами преимущественное развитие получает цериевая подгруппа, а с постмагматическими продуктами гранитоидов с повышенной щёлочностью — иттриевая. Большинство фторкарбонатов обогащено элементами цериевой подгруппы. Многие тантало-ниобаты содержат иттриевую подгруппу, а титанаты и титано-тантало-ниобаты — цериевую. Главнейшие минералы иттрия — ксенотим YPO₄, гадолинит Y₂FeBe₂Si₂O₁₀.

Месторождения. Главные месторождения иттрия расположены в Китае, Австралии, Канаде, США, Индии, Бразилии, Малайзии. Значительны запасы в глубоководном месторождении редкоземельных минералов у тихоокеанского острова Минамитори в исключительной экономической зоне Японии.

Получение. Соединения иттрия получают из смесей с другими редкоземельными металлами экстракцией и ионным обменом. Металлический иттрий получают восстановлением безводных галогенидов иттрия литием или кальцием c последующей отгонкой примесей.

Физические свойства. Иттрий — металл светло-серого цвета. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Y с гексагональной решёткой типа магния (a=3,6474 Å; с=5,7306 Å; z=2; пространственная группа P6₃/mmc), β-Y с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (a=4,08 Å; z=2; пространственная группа Im3m), температура перехода α↔β 1482 °C, ΔH перехода — 4,98 кДж/моль. Температура плавления — 1528 °C, температура кипения — около 3320 °C. Иттрий легко поддается механической обработке.

Изотопы

Основная статья: Изотопы иттрия

Иттрий — моноизотопный элемент, в природе представлен одним стабильным нуклидом ⁸⁹Y.

Иттрий-90 нашел применение в радионуклидной терапии онкологических заболеваний.

Химические свойства. На воздухе иттрий покрывается плотной защитной оксидной плёнкой. При 370—425 °C образуется плотная чёрная плёнка оксида. Интенсивное окисление начинается при 750 °C. Компактный металл окисляется кислородом воздуха в кипящей воде, реагирует с минеральными кислотами, уксусной кислотой, не реагирует с фтороводородом. Иттрий при нагревании взаимодействует с галогенами, водородом, азотом, серой и фосфором. Оксид Y₂O₃ обладает основными свойствами, ему отвечает основание Y(ОН)₃.

Применение. Иттрий является металлом, обладающим рядом уникальных свойств, и эти свойства в значительной степени определяют очень широкое применение его в промышленности сегодня и, вероятно, ещё более широкое применение в будущем. Предел прочности на разрыв для нелегированного чистого иттрия — около 300 МПа (30 кг/мм²), что сравнимо со сталью, при вдвое меньшей плотности. Очень важным качеством как металлического иттрия, так и ряда его сплавов является то обстоятельство, что, будучи активным химически, иттрий при нагревании на воздухе покрывается плёнкой оксида и нитрида, предохраняющих его от дальнейшего окисления до 1000 °C.

Лантан — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 57, атомная масса — 138,9055. Обозначается символом La (лат. Lanthanum). Простое вещество лантан — блестящий металл серебристо-белого цвета, относится к редкоземельным элементам.

История. Лантан как химический элемент не удавалось открыть на протяжении 36 лет. В 1803 г. 24-летний шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус исследовал минерал, известный теперь под названием церит. В этом минерале была обнаружена иттриевая земля и ещё одна редкая земля, очень похожая на иттриевую. Её назвали цериевой. В 1826 г. Карл Мозандер исследовал цериевую землю и заключил, что она неоднородна, что в ней, помимо церия, содержится ещё один новый элемент. Доказать сложность цериевой земли Мозандеру удалось лишь в 1839 г. Он сумел выделить новый элемент, когда в его распоряжении оказалось большее количество церита.

Происхождение названия. Новый элемент, обнаруженный в церите и мозандерите, по предложению Берцелиуса назвали лантаном. Оно было дано в честь истории его открытия и происходит от др.-греч. λανθάνω — «скрываюсь», «таюсь».

Нахождение в природе. Подробнее по этой теме см. Редкоземельные элементы. Лантан вместе с церием и неодимом относится к наиболее распространенным редкоземельным элементам. Содержание лантана в земной коре порядка 2,9·10⁻³% по массе, в морской воде — около 2,9·10⁻⁶мг/л. Основные промышленные минералы лантана — монацит, бастнезит, апатит и лопарит. В состав этих минералов также входят другие редкоземельные элементы.

Получение. Получение лантана связано с разделением исходного сырья на фракции. Лантан концентрируется вместе с церием, празеодимом и неодимом. Сначала из смеси отделяют церий, затем оставшиеся элементы разделяют экстракцией.

Физические свойства. Лантан — блестящий серебристо-белый металл, в чистом состоянии — ковкий и тягучий. Слабо парамагнитен. Кристаллическая структура плотноупакованная типа плотнейшей гексагональной упаковки.

Существует в трёх кристаллических модификациях: α-La с гексагональной решёткой (а=0,3772 нм, с=1,2144 нм, z=4, пространственная группа Р6₃/ттс), β-La с кубической решёткой типа меди (а=0,5296 нм, z=4, пространственная группа Fm3m), γ-La с кубической объёмноцентрированной решёткой типа α-Fe (а=0,426 нм, z=2, пространственная группа Im3m, устойчив до 920 °C) температуры переходов α↔β 277 °C и β↔γ 861 °C. DH° полиморфных переходов: α:β — 0,36 кДж/моль, β:γ — 3,12 кДж/моль. При переходе из одной модификации в другую меняется плотность лантана: α-La имеет плотность 6,162-6,18 г/см³, β-La — 6,19 г/см³, γ-La — 5,97 г/см³.

Сплавляется с цинком, магнием, кальцием, таллием, оловом, свинцом, никелем, кобальтом, марганцем, ртутью, серебром, алюминием, медью и кадмием. С железом лантан образует пирофорный сплав.

Химические свойства. По своим химическим свойствам лантан больше всего похож на 14 следующих за ним элементов, поэтому их называют лантаноидами. Металлический лантан обладает высокой химической активностью.