Lantano
El lantano es un elemento químico metálico blando, dúctil y de color blanco plateado, de símbolo La y número atómico 57. Se deslustra rápidamente al exponerse al aire y es lo bastante blando como para cortarlo con un cuchillo. Dio su nombre a la serie de los lantánidos, un grupo de 15 elementos similares entre el lantano y el lutecio en la tabla periódica; a veces también se considera el primer elemento de los metales de transición del sexto periodo.
Identidad
- Masa atómica
- 138.905 u
- Categoría
- Lantánidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 6
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +3
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- blanco plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 5d1
- Configuración abreviada
- [Xe] 5d16s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 18, 9, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.10
- Afinidad electrónica
- 53 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 538 kJ/mol
- Energías de ionización
- 538 · 1067 · 1850 · 4819 · 5940 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 919.9 °C (1193 K)
- Punto de ebullición
- 3463.8 °C (3737 K)
- Densidad
- 6.162 g/cm³
- Calor molar
- 27.1 J/(mol·K)
Comportamiento químico del lantano
El lantano tiene tres electrones externos ([Xe] 5d1 6s2) y una electronegatividad muy baja (1,10), por lo que actua casi siempre como +3 formando enlaces de marcado caracter ionico. Es un metal muy electropositivo y reductor: se oxida con rapidez en aire, reacciona con agua y se disuelve con facilidad en ácidos diluidos. Su ion La³⁺, grande y sin electrones f, es la referencia de toda la serie de los lantanidos.
Reactividad
4 La + 3 O₂ → 2 La₂O₃
Expuesto al aire se empana con rapidez y, calentado, arde para dar óxido de lantano. El metal debe conservarse en atmosfera inerte o aceite mineral.
2 La + 6 H₂O → 2 La(OH)₃ + 3 H₂
Reacciona lentamente en frio y con mayor vigor en caliente, formando hidróxido poco soluble y liberando hidrogeno.
2 La + 6 HCl → 2 LaCl₃ + 3 H₂
Se disuelve con facilidad en ácidos diluidos dando sales de lantano(III). Es el procedimiento habitual para obtener cloruros y nitratos de partida.
2 La + 3 Cl₂ → 2 LaCl₃
Con los halogenos reacciona al calentar para dar trihaluros ionicos. El cloruro es materia prima para la obtencion del metal por electrolisis de sales fundidas.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Oxido de lantano | La₂O₃ | Vidrios opticos y catalizadores de refineria |
| Hexaboruro de lantano | LaB₆ | Catodos emisores de microscopios electronicos |
| Aleacion lantano-niquel | LaNi₅ | Almacenamiento de hidrogeno en baterias NiMH |
| Carbonato de lantano | La₂(CO₃)₃ | Farmaco quelante de fosfatos en dialisis renal |
| Cloruro de lantano | LaCl₃ | Obtencion del metal y catalizadores |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
El lantano natural combina el lantano-139 (¹³⁹La), con 82 neutrones y un 99,91 %, estable, y el lantano-138 (¹³⁸La), con 81 neutrones y un 0,09 %, radiactivo primordial con un periodo de unos 1,02 × 10¹¹ anos. La desintegracion del ¹³⁸La hacia bario y cerio se emplea en datacion geologica de rocas y meteoritos.
Presencia y obtención
Es relativamente abundante en la corteza, con unas 39 ppm, pero nunca aparece libre: se encuentra en la bastnasita y la monacita, junto a cerio, neodimio y otros lantanidos. Los principales yacimientos estan en China, Estados Unidos y Australia. Se obtiene por disolucion acida del mineral seguida de extraccion con disolventes e intercambio ionico, y el metal por electrolisis de cloruros fundidos o reduccion con calcio.
Historia y origen del nombre
Carl Gustaf Mosander lo separo en 1839 de la ceria impura de Berzelius y lo llamo lantano, del griego lanthanein (estar escondido), porque habia permanecido oculto en el óxido de cerio. La separacion completa de las tierras raras ocupo decadas por su gran parecido quimico. Carl Auer von Welsbach obtuvo muestras de alta pureza a finales del siglo XIX y dio nombre a toda la serie de los lantanidos.
Aplicaciones y relevancia del lantano
Usos del elemento
Como metal forma parte del mischmetal para piedras de encendedor, aceros y fundiciones, y de aleaciones LaNi₅ que almacenan hidrogeno en baterias recargables de niquel-hidruro metalico de vehiculos hibridos. Tambien se anade a aceros y aleaciones para mejorar la maleabilidad y la resistencia.
Usos de sus compuestos
El óxido se anade a vidrios de alto indice para lentes de camaras, telescopios y microscopios, y a catalizadores de craqueo del petroleo. El hexaboruro sirve como emisor de electrones en microscopia, y el carbonato, como medicamento para controlar el fosfato en pacientes renales.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene funcion biologica conocida y se absorbe muy poco por via digestiva. El carbonato de lantano se emplea como farmaco bajo prescripcion para reducir la absorcion de fosfatos en la enfermedad renal avanzada, con seguimiento medico por su acumulacion potencial.
Seguridad
El metal en virutas o polvo fino puede inflamarse en aire y reacciona con la humedad, por lo que se manipula en entornos industriales con atmosfera inerte y proteccion frente al polvo. Los compuestos habituales en productos acabados son estables y no suponen exposicion significativa para el usuario.
Medio ambiente
Su impacto principal procede de la mineria de tierras raras: grandes volumenes de roca, consumo de reactivos y residuos con torio y uranio asociados que deben gestionarse. El reciclaje desde baterias, optica y catalizadores es aun limitado pero creciente por su valor estrategico.
Preguntas frecuentes sobre el Lantano
¿Para qué se utiliza el lantano en la vida cotidiana?
El lantano está presente, de forma indirecta, en objetos y tecnologías habituales. Sus compuestos mejoran lentes ópticas de cámaras y telescopios, intervienen en catalizadores de refinería y forman parte de baterías de níquel-hidruro metálico empleadas en vehículos híbridos. También se utiliza en aleaciones para encendedores y en materiales que almacenan hidrógeno. Aunque rara vez aparece con su nombre en un producto, contribuye a la eficiencia de la óptica, la energía y la movilidad.
¿Dónde se encuentra el lantano en la naturaleza?
El lantano no aparece libre en la naturaleza, sino formando parte de minerales de tierras raras como bastnasita y monacita. Se obtiene principalmente como subproducto del procesamiento de estos minerales, junto con cerio, neodimio y otros lantánidos. Aunque se clasifica como “tierra rara”, no es especialmente escaso en la corteza terrestre; la dificultad está en encontrar depósitos rentables y separarlo de elementos químicamente muy similares.
¿Qué papel tiene el lantano en las baterías de los coches híbridos?
El lantano forma parte de las aleaciones empleadas en baterías recargables de níquel-hidruro metálico, presentes en muchos vehículos híbridos. Estas aleaciones pueden absorber y liberar hidrógeno de manera reversible, un proceso esencial para almacenar energía durante la carga y devolverla durante la conducción. Su empleo ayuda a mejorar la capacidad, la durabilidad y el comportamiento de la batería, especialmente en ciclos frecuentes de carga y descarga propios de la conducción urbana.
¿Qué diferencia hay entre lantano y lantánidos?
El lantano es un elemento químico concreto, con símbolo La y número atómico 57. Los lantánidos, en cambio, son una serie de 15 elementos metálicos que van del lantano al lutecio. El lantano suele considerarse el primero de esa serie y comparte con ellos el carácter de metal de tierras raras, la tendencia a formar el estado de oxidación +3 y la presencia en minerales similares. La diferencia es, por tanto, la que existe entre un miembro individual y toda su familia química.
¿Es peligroso el lantano para la salud?
El lantano metálico puro no se encuentra de forma natural en el entorno cotidiano y puede reaccionar con el aire y la humedad, por lo que su manipulación requiere precauciones industriales. En cambio, el carbonato de lantano es un fármaco utilizado bajo prescripción para reducir la absorción de fosfatos en personas con enfermedad renal avanzada. Para el público general, la exposición relevante no procede del elemento aislado, sino de productos y medicamentos específicos que deben usarse según indicación profesional.
¿Por qué el lantano se considera una tierra rara si no es tan escaso?
La expresión “tierra rara” es histórica y puede confundir: no significa que el elemento sea necesariamente raro, sino que pertenece a un grupo de metales con propiedades parecidas y difícil separación. El lantano es relativamente abundante, pero se presenta disperso en minerales y casi siempre mezclado con otros lantánidos. Su obtención exige procesos de extracción, purificación y separación complejos, lo que explica su valor estratégico y su concentración geográfica en determinadas minas.
¿Por qué se usa lantano en lentes y vidrios ópticos?
El óxido de lantano se añade a vidrios especiales para modificar su índice de refracción y mejorar propiedades ópticas sin aumentar excesivamente el peso o la dispersión. Esto permite fabricar lentes más compactas y con mejor corrección de aberraciones, útiles en cámaras, microscopios, telescopios e instrumentación científica. También puede mejorar la resistencia del vidrio frente a medios alcalinos. Por ello, el lantano es un componente valioso en la óptica de precisión.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.