Óxido de lantânio
| Óxido de lantânio | |
 __ La 3+ __ O 2– Estrutura cristalina do óxido de lantânio 
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| O 2 O 3pó em um vidro de relógio | |
| Identificação | |
|---|---|
| Sinônimos |
óxido de lantânio ( III ) |
| N o CAS | |
| N o ECHA | 100.013.819 |
| N o EC | 215-200-5 |
| N o RTECS | OE5330000 |
| PubChem | 150906 |
| SORRISOS |
1S / 2La.3O / q2 * + 3; 3 * -2 , |
| InChI |
Padrão InChI: InChI = [O-2]. [O-2]. [O-2]. [La + 3]. [La + 3] Padrão InChIKey: MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N |
| Propriedades quimicas | |
| Fórmula bruta |
O 2 O 3 |
| Massa molar | 325,8091 ± 0,001 g / mol La 85,27%, O 14,73%, |
| Propriedades físicas | |
| Fusão T ° | 2315 ° C |
| T ° fervendo | 4.200 ° C |
| Massa volumica | 6,51 g · cm -3 |
| Precauções | |
| NFPA 704 | |
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| Unidades de SI e STP, salvo indicação em contrário. | |
O óxido de lantânio é um composto químico de fórmula La 2 O 3. É o sesquióxido de lantânio , uma terra rara . É sob a forma de um pó branco cristalizado no sistema trigonal e o grupo espacial P 3 m 1 ( N O 164). Os cátions de lantânio La 3+ são coordenados a sete ânions óxido O 2- como uma geometria octaédrica , o sétimo ânion situado acima de uma das faces do octaedro . É um semicondutor do tipo p com um gap de 5,8 eV . Insolúvel em água, é solúvel em ácidos diluídos. Higroscópico , ele gradualmente absorve umidade do ar para dar hidróxido de lantânio La (OH) 3. Sua resistividade à temperatura ambiente é da ordem de 10 kΩ cm , valor que diminui com o aumento da temperatura. Sua permissividade é igual a ε = 27 .
Produção
O óxido de lantânio pode ser obtido por pulverização de uma solução de cloreto de lantânio (III) (en) LaCl 3a 0,1 mol / L sobre um substrato pré-aquecido, geralmente feito de calcogeneto metálico , de acordo com um processo que pode ser representado em duas etapas passando pelo hidróxido de lantânio La (OH) 3- hidrólise e desidratação :
LaCl 3 (en) + 3 H 2 O⟶ La (OH) 3+ 3 HCl ; 2 La (OH) 3⟶ O 2 O 3+ 3 H 2 O.Também é possível usar um processo sol-gel que consiste na precipitação de La (OH) 3em solução aquosa com amônia NH 32,5% e lauril sulfato de sódio CH 3 (CH 2 ) 11 SO 4 Naseguido de aquecimento com agitação por 24 h a 80 ° C :
2 LaCl 3 (en) + 3 H 2 O+ 3 NH 3⟶ La (OH) 3+ 3 NH 4 Cl.Outras rotas sintéticas são, por exemplo:
2 O 2 S 3+ 3 CO 2⟶ 2 O 2 O 3+ 3 CS 2 ; 2 La 2 (SO 4 ) 3⟶ 2 O 2 O 3+ 6 SO ( decomposição térmica ).Formulários
O óxido de lantânio é usado como aditivo para desenvolver certos materiais ferroelétricos , como titanato de bismuto dopado com lantânio La: Bi 4 Ti 3 O 12(PEDAÇO). Os vidros ópticos são frequentemente dopados com La 2 O 3para melhorar seu índice de refração , durabilidade química e resistência mecânica. Com trióxido de tungstênio WO 3, óxido de tântalo (V) V 2 O 5e dióxido de tório ThO 2, o óxido de lantânio melhora a resistência desses vidros aos ataques básicos . Está presente em conversores catalíticos . Permite, por exemplo, diminuir o ponto de fusão de vidros de borato (in) , por exemplo, com uma proporção de 1: 3:
3 B 2 O 3+ O 2 O 3⟶ 2 La (BO 2 ) 3.É possível depositar camadas finas de La 2 O 3utilizando vários métodos incluindo a deposição química a vapor ( CVD ), a deposio da camada atómica ( ALD ), a oxidação térmica e a pulverização em uma gama de temperatura de 250 para 450 ° C . Camadas policristalino forma a 350 ° C .
Notas e referências
- massa molecular calculada de " pesos atômicos dos elementos 2007 " em www.chem.qmul.ac.uk .
- “ folha de dados no composto de óxido de lantânio (III), REacton®, 99,999% (REO) ” , na Alfa Aesar (acedida 22 outubro de 2020 ) .
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