Lanthanfluorid


Lanthanfluorid

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Lanthan(III)-fluorid
__ La3+     __ F
Kristallsystem

trigonal

Raumgruppe

$ P\bar3c1 $

Gitterkonstanten

a = 719 pm
c = 735 pm

Koordinationszahlen

La[9], F[3]

Allgemeines
Name Lanthanfluorid
Andere Namen
  • Lanthan(III)-fluorid
  • Lanthantrifluorid
Verhältnisformel LaF3
CAS-Nummer 13709-38-1
PubChem 83675
Kurzbeschreibung

weißer, geruchloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 195,90 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

5,9 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

1493 °C[2]

Siedepunkt

2327 °C[2]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser, löslich in starken Mineralsäuren[2]

Brechungsindex

1,59[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5][1]
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R- und S-Sätze R: 20/21/22-36/37/38
S: 9-26-36/37
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
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Lanthanfluorid ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Fluoride.

Vorkommen

Lanthanfluorid kommt natürlich als Mineral Fluocerit-(La) vor, in dem neben Lanthan auch Cer enthalten ist.

Gewinnung und Darstellung

Lanthanfluorid kann durch Reaktion von Fluorwasserstoff mit Lanthannitrat oder Lanthanchlorid gewonnen werden.

$ \mathrm{La(NO_3)_3 + 3 \ HF \longrightarrow LaF_3 + 3 \ HNO_3} $

Auch die Reaktion von Lanthanoxid mit Ammoniumfluorid ist möglich.[6]

$ \mathrm{La_2O_3 + 6 \ NH_4F \cdot 6 \ HF \ \xrightarrow{300 - 400^{\circ}C} \ 2 \ LaF_3 + 6 \ NH_4F + 3 \ H_2O} $

Eigenschaften

Lanthanfluorid kristallisiert trigonal in der Raumgruppe P3c1 mit den Gitterparametern a = 719 pm und c = 735 pm sowie sechs Formeleinheiten pro Elementarzelle.[7] Hierbei ist jedes Lanthanatom in der Kristallstruktur von neun Fluorid-Ionen in Form eines verzerrten, dreifach-überkappten trigonalen Prismas umgeben, während die Fluoratome jeweils trigonal-planar von drei Lanthanatomen koordiniert werden.[8]

Verwendung

Lanthanfluorid wird zur Herstellung des reinen Metalls Lanthan verwendet. Hierfür wird das in Lanthanmineralien vorkommende Lanthanoxid mittels Fluorwasserstoff zu Lanthanfluorid überführt, welches dann metallothermisch mittels Calcium oder Magnesium zum Metall reduziert werden. Lanthanfluorid wird auch als optisches Material, Beschichtung von Lampen oder (dotiert mit Europium) als Elektrodenmaterial zum Nachweis von Fluorid-Ionen verwendet.[9][10]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Datenblatt Lanthanfluorid bei AlfaAesar, abgerufen am 2. April 2010 (JavaScript erforderlich).
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 Lanthanum Fluoride (American Elements)
  3. Lanthanfluorid (nivotechnology)
  4. Datenblatt Lanthanum(III) fluoride bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 7. April 2011.
  5. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  6. http://www.scribd.com/doc/17105402/9439811
  7. A. Zalkin, D. H. Templeton: Refinement of the trigonal crystal structure of lanthanum trifluoride with neutron diffraction data. In: Acta Crystallographica, B 41, 1989, S. 91–93; doi:10.1107/S0108768185001689.
  8. David R. Lide: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 87, S. 113, CRC Press 1998, ISBN 0-8493-0594-2 (Zugriff am 20. Juni 2008).
  9. Lanthanum Fluoride (Azom)
  10. optische Fenster (Korth Kristalle)