Lanthaan(III)oxide

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Lanthaan(III)oxide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van lanthaan(III)oxide ██ La3+ ██ O2-
Kristalstructuur van lanthaan(III)oxide

██ La3+

██ O2-

Lanthaan(III)oxide-poeder
Lanthaan(III)oxide-poeder
Algemeen
Molecuulformule
     (uitleg)
La2O3
IUPAC-naam lanthaan(III)oxide
Andere namen lanthaansesquioxide
CAS-nummer 1312-81-8
Beschrijving Witte kristallen
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Schadelijk
Waarschuwing
H-zinnen H315 - H319 - H335
EUH-zinnen geen
P-zinnen P261 - P305+P351+P338
Hygroscopisch? ja
LD50 (ratten) (oraal) 8500 mg/kg
LD50 (muizen) (oraal) 2450 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand vast
Kleur wit
Dichtheid 6,51 g/cm³
Smeltpunt 2315 °C
Kookpunt 4200 °C
Goed oplosbaar in verdunde zuren
Onoplosbaar in water
Geometrie en kristalstructuur
Kristalstructuur hexagonaal
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHos −1794,9 kJ/mol
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Lanthaan(III)oxide is een anorganische verbinding van lanthaan en zuurstof, met als brutoformule La2O3. De stof komt voor als witte kristallen, die onoplosbaar zijn in water.

Lanthaan(III)oxide komt in de natuur voor in de mineralen monaziet, ceriet, bastnäsiet, cheraliet en samarskiet.

Synthese[bewerken]

Lanthaan(III)oxide kan bereid worden uit reactie van lanthaan(III)oxalaat en zuurstofgas:

\mathrm{2\ La_2(C_2O_4)_3\ +\ 3\ O_2\ \longrightarrow\ 2\ La_2O_3\ +\ 12\ CO_2}

Een andere methode is de reactie van lanthaan(III)chloride met water, waarbij lanthaan(III)hydroxide gevormd wordt, dat nadien gedehydrateerd wordt door verhitting:

\mathrm{2\ LaCl_3\ +\ 3\ H_2O\ \longrightarrow\ La(OH)_3\ +\ 3\ HCl}
\mathrm{2\ La(OH)_3\ \longrightarrow\ La_2O_3\ +\ 3\ H_2O}

De reactie van lanthaan(III)sulfide met koolstofdioxide levert eveneens lanthaan(III)oxide:

\mathrm{2\ La_2S_3\ +\ 3\ CO_2\ \longrightarrow\ 2\ La_2O_3\ +\ 3\ CS_2}

Het kan ook bereid worden door verhitting van lanthaan(III)sulfaat:

\mathrm{2\ La_2(SO_4)_3\ \longrightarrow\ 2\ La_2O_3\ +\ 6\ SO_3}

Reacties[bewerken]

Lanthaan(III)oxide kan in reactie gebracht worden met water, met vorming van lanthaan(III)hydroxide:

\mathrm{La_2O_3\ +\ 3\ H_2O\ \longrightarrow\ 2\ La(OH)_3}

Deze reactie is exotherm en vergelijkbaar met de reactie van calciumoxide met water.

Eigenschappen[bewerken]

Lanthaan(III)oxide bezit de grootste band gap van alle zeldzame aarde-oxiden, namelijk 4,3 eV. Daarnaast is de roosterenergie zeer laag en de permittiviteit zeer hoog: ε = 27. Lanthaan(III)oxide is een hygroscopische vaste stof, die onoplosbaar is in water, maar wel in verdunde zuren. Het bezit halfgeleidereigenschappen (p-type), omdat de soortelijke weerstand afneemt met toenemende temperatuur. De soortelijke weerstand bij kamertemperatuur bedraagt ongeveer 10 ·cm.

Kristalstructuur[bewerken]

Lanthaan(III)oxide neemt een hexagonale kristalstructuur aan en behoort tot ruimtegroep P-3m1. Bij hogere temperaturen wordt het omgezet in een kubische kristalstructuur.

Formeel is lanthaan(III)oxide een sesquioxide.

Toepassingen[bewerken]

Lanthaan(III)oxide wordt gebruikt in optische materialen om de brekingsindex, de mechanische sterkte en de chemische resistentie te vergroten. De essentiële reactie is deze met boortrioxide:

\mathrm{La_2O_3\ +\ 3\ B_2O_3\ \longrightarrow\ 2\ La(BO_2)_3}

In combinatie met oxiden van wolfraam, tantaal en thorium verbetert lanthaan(III)oxide de resistentie van glaswerk tegen inwerking van basen. Verder wordt het verwerkt in piëzo-elektronische en thermo-elektronische materialen en in bepaalde soorten keramiek.

Externe links[bewerken]