Оксид лантана(III)

Оксид лантана(III)
Общие
Систематическое наименование	Оксид лантана
Традиционные названия	Сесквиоксид лантана
Химическая формула	La2O3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветные (белые) кристаллы
Молярная масса	325,81 г/моль
Плотность	6,51; 6,57 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	2280; 2313; 2317; 2320 °C
Температура кипения	≈4200; 4197 °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	108,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-1794,2 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	0,0004 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	1312-81-8
Рег. номер PubChem	150906
SMILES	O=[La]O[La]=O
RTECS	OE5330000
Безопасность
NFPA 704	0 1 1

Оксид лантана(III) — бинарное неорганическое соединение металла лантана и кислорода с формулой La₂O₃, бесцветные (белые) кристаллы, нерастворимые в воде, медленно реагирует с ней.

Получение

• Горение металлического лантана на воздухе:

$\mathsf{4La + 3O_2 \ \xrightarrow{450^oC}\ 2La_2O_3 }$

• Разложение гидроксида, нитрата, сульфата, карбоната или оксалата лантана:

$\mathsf{2La(OH)_3 \ \xrightarrow{300-1100^oC}\ La_2O_3 + 3H_2O }$

$\mathsf{4La(NO_3)_3 \ \xrightarrow{780^oC}\ 2La_2O_3 + 12NO_2 + 3O_2 }$

$\mathsf{2La_2(SO_4)_3 \ \xrightarrow{1150-1200^oC}\ 2La_2O_3 + 6SO_2 + 3O_2 }$

$\mathsf{La_2(CO_3)_3 \ \xrightarrow{900-1000^oC}\ La_2O_3 + 3CO_2 }$

$\mathsf{La_2(C_2O_4)_3 \ \xrightarrow{800^oC}\ La_2O_3 + 3CO_2 + 3CO }$

• Окисление сульфида лантана:

$\mathsf{2La_2S_3 + 9O_2 \ \xrightarrow{700^oC}\ 2La_2O_3 + 6SO_2 }$

Физические свойства

Оксид лантана(III) образует бесцветные (белые) кристаллы нескольких кристаллических модификаций:

• A-La₂O₃ — гексагональная сингония, пространственная группа P 3m1, параметры ячейки a = 0,39373 нм, c = 0,61299 нм, Z = 1, существует при температуре до 2040°С.
• H-La₂O₃ — гексагональная сингония, существует при температуре 2040-2110°С.
• X-La₂O₃ — кубическая сингония, пространственная группа I a3, параметры ячейки a = 1,14 нм, Z = 16, существует при температуре 2100-2313°С.

Химические свойства

• Реагирует с водой:

$\mathsf{La_2O_3 + 3H_2O \ \xrightarrow{}\ 2La(OH)_3 }$

• Реагирует с кислотами:

$\mathsf{La_2O_3 + 6HCl \ \xrightarrow{}\ 2LaCl_3 + 3H_2O }$

• Из воздуха поглощает углекислый газ с образованием основного карбоната:

$\mathsf{La_2O_3 + 2CO_2 + H_2O \ \xrightarrow{}\ 2LaCO_3(OH) }$

• При нагревании в присутствии восстановителей реагирует с газообразным сероводородом:

$\mathsf{La_2O_3 + 3H_2S + 3C \ \xrightarrow{1000^oC}\ La_2S_3 + 3CO + 3H_2 }$

• В присутствии восстановителей реагирует с хлором:

$\mathsf{La_2O_3 + 3Cl_2 + 3C \ \xrightarrow{800-900^oC}\ 2LaCl_3 + 3CO }$

Применение

• Компонент специальных стёкол.
• Высокотемпературная керамика.
• Промежуточный продукт в производстве фторида лантана.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.-Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.