Hidróxido de lantano

Hidróxido de lantano
Fórmula molecular	?
Identificadores
Número CAS	14507-19-8[1]​
ChemSpider	4238322
PubChem	6095596 5061201, 6095596
UNII	7PTY21U5YN
InChI InChI=InChI=1S/La.3H2O/h;3*1H2 Key: CMGJQFHWVMDJKK-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Masa molar	192,938047 g/mol
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El hidróxido de lantano (III) es un compuesto inorgánico, hidróxido metálico del lantano, un metal de tierras raras. De fórmula La(OH)₃. Se presenta en forma de polvo blanco con cristales incoloros o como una sustancia amorfa. Prácticamente insoluble en agua. Utilizado como reactivo en proteómica y nanotecnología.

Cristalografía

El hidróxido de lantano cristaliza en el sistema hexagonal (grupo espacial n.º 176, P 6 3 / m).^[2]​ En la estructura cristalina, cada ion de lantano está rodeado por nueve iones de hidróxido en forma de un prisma trigonal de triple tapa

Los parámetros de su celda unitaria son a = 654,7 pm, c = 385,4 pm y Z = 2 5.^[3]​

Propiedades químicas

Sometida a altas temperaturas el hidróxido de lantano se descompone. En una primera etapa, por encima de 330 °C, el hidróxido de lantano se descompone en oxihidróxido de lantano LaOOH por deshidratación, luego, si se continúa calentando, se obtiene óxido de lantano La₂O₃.^[4]​

${\displaystyle {\mathsf {2La(OH)_{3}\ \xrightarrow {330-1100^{o}C} \ La_{2}O_{3}+3H_{2}O}}}$

La(OH)₃ ⟶ LaOOH + H₂O por encima de 330 °C;

2 LaOOH ⟶ La₂O₃ + H₂0 a alta temperatura.

A temperatura ambiente, el hidróxido de lantano apenas reacciona con las bases, pero se disuelve fácilmente con los ácidos⁣:^[5]​

${\displaystyle {\mathsf {La(OH)_{3}+3HCl\ {\xrightarrow {}}\ LaCl_{3}+3H_{2}O}}}$

De lo contrario, sometido a presión y temperatura, se produce descomposición en presencia de álcalis.

${\displaystyle {\mathsf {La(OH)_{3}\ {\xrightarrow {700^{o}C,p}}\ LaO(OH)+H_{2}O}}}$

Reacciona con dióxido de carbono:

${\displaystyle {\mathsf {2La(OH)_{3}+3CO_{2}\ {\xrightarrow {}}\ La_{2}(CO_{3})_{3}+3H_{2}O}}}$

Preparación

El hidróxido de lantano se puede producir mediante un proceso sol-gel añadiendo una base, como el amoniaco NH₄OH o hidróxido de sodio en una solución acuosa de sales de lantano, como el nitrato de lantano La(NO ₃)₃, que da un precipitado en forma de gel que se seca al aire:^[4]​

${\displaystyle {\mathsf {La(NO_{3})_{3}+3NH_{4}OH\ \xrightarrow {} \ La(OH)_{3}\downarrow +3NH_{4}NO_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {La(NO_{3})_{3}+3NaOH\ {\xrightarrow {}}\ La(OH)_{3}\downarrow +3NaNO_{3}}}}$

También es posible producirlo mediante hidratación de óxido de lantano La₂O₃. :^[6]​

${\displaystyle {\mathsf {La_{2}O_{3}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2La(OH)_{3}}}}$

La acción del agua caliente sobre el lantano metálico:

${\displaystyle {\mathsf {2La+6H_{2}O\ {\xrightarrow {90^{o}C}}\ 2La(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}\uparrow }}}$

Mediante la hidrólisis de trisulfuro de dilantano con agua caliente:

${\displaystyle {\mathsf {La_{2}S_{3}+6H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 2La(OH)_{3}+3H_{2}S\uparrow }}}$

Referencias

1. Número CAS
2. «Structure and morphology of synthesized lanthanum hydroxide [La(OH)₃] nanocrystalline powders: study on fuel to oxidant ratio» (en inglés). 2020. pp. 711-720. Consultado el 24 octobre 2020. 
3. «Structural trends in the lanthanide trihydroxides». Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (en inglés) 39 (1). 1977. pp. 65-70. doi:10.1016/0022-1902(77)80434-X. Consultado el 24 octobre 2020. 
4. (en inglés) Michael E. Brown et Patrick Kent Gallagher, Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry, p. 482. ISBN 978-0-44453123-0
5. «Thermodynamic characterization of the amphoterism of hydroxides and oxides of scandium subgroup elements in aqueous media». Russian Journal of Applied Chemistry (en inglés) 82. 2009. pp. 2098-2104. doi:10.1134/S1070427209120040. Consultado el = 24 octobre 2020. 
6. (en inglés) Robert A. Lewis, Hawley's Condensed Chemical Dictionary, John Wiley & Sons, 2016, p. 1517. ISBN 978-1-119-26784-3