Оксид лантана(III) — бинарное неорганическое соединение металла лантана и кислорода с формулой La2O3, бесцветные (белые) кристаллы, нерастворимые в воде.
Получение
- Горение металлического лантана на воздухе:
4 L a + 3 O 2 → 450 o C 2 L a 2 O 3 {displaystyle {mathsf {4La+3O_{2} {xrightarrow {450^{o}C}} 2La_{2}O_{3}}}}
- Разложение гидроксида, нитрата, сульфата, карбоната или оксалата лантана:
2 L a ( O H ) 3 → 300 − 1100 o C L a 2 O 3 + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {2La(OH)_{3} {xrightarrow {300-1100^{o}C}} La_{2}O_{3}+3H_{2}O}}} 4 L a ( N O 3 ) 3 → 780 o C 2 L a 2 O 3 + 12 N O 2 + 3 O 2 {displaystyle {mathsf {4La(NO_{3})_{3} {xrightarrow {780^{o}C}} 2La_{2}O_{3}+12NO_{2}+3O_{2}}}} 2 L a 2 ( S O 4 ) 3 → 1150 − 1200 o C 2 L a 2 O 3 + 6 S O 2 + 3 O 2 {displaystyle {mathsf {2La_{2}(SO_{4})_{3} {xrightarrow {1150-1200^{o}C}} 2La_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}} L a 2 ( C O 3 ) 3 → 900 − 1000 o C L a 2 O 3 + 3 C O 2 {displaystyle {mathsf {La_{2}(CO_{3})_{3} {xrightarrow {900-1000^{o}C}} La_{2}O_{3}+3CO_{2}}}} L a 2 ( C 2 O 4 ) 3 → 800 o C L a 2 O 3 + 3 C O 2 + 3 C O {displaystyle {mathsf {La_{2}(C_{2}O_{4})_{3} {xrightarrow {800^{o}C}} La_{2}O_{3}+3CO_{2}+3CO}}}
- Окисление сульфида лантана:
2 L a 2 S 3 + 9 O 2 → 700 o C 2 L a 2 O 3 + 6 S O 2 {displaystyle {mathsf {2La_{2}S_{3}+9O_{2} {xrightarrow {700^{o}C}} 2La_{2}O_{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
L a 2 O 3 + 6 H C l → 2 L a C l 3 + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {La_{2}O_{3}+6HCl {xrightarrow {}} 2LaCl_{3}+3H_{2}O}}}
- Из воздуха поглощает углекислый газ с образованием основного карбоната:
L a 2 O 3 + 2 C O 2 + H 2 O → 2 L a C O 3 ( O H ) {displaystyle {mathsf {La_{2}O_{3}+2CO_{2}+H_{2}O {xrightarrow {}} 2LaCO_{3}(OH)}}}
- При нагревании в присутствии восстановителей реагирует с газообразным сероводородом:
L a 2 O 3 + 3 H 2 S + 3 C → 1000 o C L a 2 S 3 + 3 C O + 3 H 2 {displaystyle {mathsf {La_{2}O_{3}+3H_{2}S+3C {xrightarrow {1000^{o}C}} La_{2}S_{3}+3CO+3H_{2}}}}
- В присутствии восстановителей реагирует с хлором:
L a 2 O 3 + 3 C l 2 + 3 C → 800 − 900 o C 2 L a C l 3 + 3 C O {displaystyle {mathsf {La_{2}O_{3}+3Cl_{2}+3C {xrightarrow {800-900^{o}C}} 2LaCl_{3}+3CO}}}
Применение
- Компонент специальных стёкол.
- Высокотемпературная керамика.
- Промежуточный продукт в производстве фторида лантана.
