Lantânio (La)

Principais propriedades

O lantânio é um metal branco-prateado, mole o bastante para ser cortado com faca e tão maleável que pode ser laminado a frio. Escurece rapidamente ao ar por formação de óxido e reage com água morna, comportamento que o aproxima dos metais alcalino-terrosos e o distingue dos metais de transição comuns.

É o único elemento da série que não possui elétrons no nível 4f em seu estado fundamental, o que dá a ele uma química particularmente simples: apresenta praticamente só o estado de oxidação mais três e não exibe as bandas de absorção coloridas típicas dos vizinhos, sendo seus compostos incolores.

Ocorrência na natureza

Apesar da denominação de terra rara, o lantânio é mais abundante na crosta terrestre que o chumbo, com teor da ordem de algumas dezenas de partes por milhão. Nunca aparece isolado: concentra-se na bastnasita e na monazita, sempre acompanhado dos demais lantanídeos. O Brasil detém uma das maiores reservas mundiais de terras raras, associadas historicamente às areias monazíticas do litoral do Espírito Santo, da Bahia e do Rio de Janeiro.

Processo de obtenção

A separação dos lantanídeos entre si é a etapa mais complexa e cara da cadeia, feita por longas sequências de extração por solventes que exploram diferenças muito sutis de comportamento químico entre elementos vizinhos. O óxido de lantânio purificado é o produto comercial mais comum, e o metal é obtido por processos de redução conduzidos em plantas metalúrgicas especializadas.

Aplicações

O maior consumo do lantânio está nos catalisadores de craqueamento das refinarias de petróleo, onde compostos do elemento estabilizam as zeólitas que quebram moléculas pesadas em frações leves. Em óptica, o óxido de lantânio produz vidros de índice de refração elevado e baixa dispersão, usados em objetivas de câmeras e em instrumentos de precisão. Ligas de lantânio e níquel absorvem e liberam hidrogênio de forma reversível e formam o eletrodo negativo das baterias de níquel-hidreto metálico, comuns em veículos híbridos. O elemento entra ainda em eletrodos de soldagem, em ligas de ferro fundido e no mischmetal.

Importância biológica

O lantânio não é essencial ao ser humano, mas tem aplicação farmacêutica: seu carbonato é prescrito a pacientes com doença renal crônica para reduzir a absorção intestinal de fosfato. Em microbiologia, a descoberta de que certas bactérias que se alimentam de metano dependem de lantanídeos leves em uma de suas enzimas mostrou que esses elementos participam de processos biológicos naturais, contrariando a suposição de que seriam irrelevantes para a vida.

Riscos e precauções

O metal finamente dividido pode inflamar-se espontaneamente ao ar, e seus compostos causam irritação de olhos, pele e vias respiratórias. A toxicidade sistêmica é considerada baixa porque a absorção pelo trato digestivo é mínima, mas a monazita associada ao elemento contém tório e exige controle radiológico nas operações de mineração e beneficiamento. Todo uso profissional deve seguir a ficha de informações de segurança e a orientação de profissionais habilitados.

História da descoberta

Carl Gustaf Mosander identificou o lantânio em 1839, na Suécia, ao perceber que amostras de nitrato de cério continham uma segunda substância até então despercebida. A descoberta inaugurou uma sequência de desdobramentos que se estenderia por mais de meio século, na qual cada terra rara isolada revelava conter outras escondidas em seu interior.

Origem do nome

Do grego lanthanein, estar oculto ou passar despercebido, escolha de Mosander em alusão ao fato de o elemento ter permanecido escondido nos compostos de cério durante décadas.

Isótopos relevantes

¹³⁹La responde por cerca de 99,9% do lantânio natural, acompanhado de ¹³⁸La.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• O nome do elemento faz referência direta ao modo como ele foi encontrado, disfarçado entre compostos de cério.
• Objetivas fotográficas de alta qualidade usam vidros com óxido de lantânio para reduzir aberrações ópticas.
• Bactérias que consomem metano utilizam lantânio e outros lantanídeos leves no centro ativo de uma enzima essencial ao seu metabolismo.