Nitrato de lantano (III)

El nitrato de lantano es un compuesto químico con la fórmula La(NO₃)₃. Generalmente se encuentra como hexahidrato La(NO₃)₃·6H₂O. Este hexahidrato se presenta como un polvo incoloro muy soluble en agua. El hexahidrato cristaliza en el sistema triclínico con el grupo espacial P 1 ( no 2 ) mientras que el tetrahidrato obtenido por deshidratación térmica del hexahidrato tiene dos polimorfos, uno monoclínico en el grupo espacial P 2 1 / m ( no 11) y el otro ortorrómbico en el grupo espacial Pbca ( nº 61 ).

Síntesis

El nitrato de lantano se puede obtener haciendo reaccionar ácido nítrico HNO₃ sobre lantano metálico,

$\mathrm{𝟪}𝖫𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟥}\mathrm{𝟢}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟪}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟫}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

O sobre óxido de lantano La₂O₃, hidróxido de lantano La(OH)₃ o carbonato de lantano La₂(CO₃)₃

$𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{}{\to }𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Reacción del dióxido de nitrógeno con lantano metálico:

$𝖫𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{150^{o}C}{\to }𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖮$

La sal anhidra se prepara fundiendoo óxido de lantano con nitrato de amonio :

$𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{T}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Propiedades químicas

Se descompone cuando se calienta:

$\mathrm{𝟦}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{780^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

El hidrato cristalino se descompone de forma diferente cuando se calienta:

$\mathrm{𝟤}\mathsf{(}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{)}\stackrel{600-780^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{)}𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟦}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

La sal anhidra se obtiene secando el hidrato cristalino al vacío:

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{20^{o}C,vacuum}{\to }𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Reacciona con álcalis :

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖮𝖧\stackrel{}{\to }𝖫𝖺\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖮𝖧\stackrel{100^{o}C}{\to }𝖫𝖺𝖮\mathsf{(}𝖮𝖧\mathsf{)}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Se descompone con ácido sulfúrico:

$\mathrm{𝟤}𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{}{\to }𝖫{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖧𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

Reacciona con fosfatos de metales alcalinos:

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟥}}𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{}{\to }𝖫𝖺𝖯{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

Reacciona con carbonatos de metales alcalinos :

$𝖫𝖺\mathsf{(}𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{}{\to }𝖫𝖺𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{(}𝖮𝖧\mathsf{)}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖪𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖪𝖧𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

Usos

El nitrato de lantano hexahidratado se utiliza para la detección de grupos acetilo, mientras que las soluciones de nitrato de lantano se pueden utilizar para detectar la presencia de fluoruros.

También se utiliza como materia prima para la deposición electroquímica de recubrimientos de película delgada de LaMnO₃ sobre sustratos de acero inoxidable.