Oxyde de lanthane

Modèle:Infobox Chimie L'oxyde de lanthane est un composé chimique de formule Modèle:Fchim. C'est le sesquioxyde du lanthane, une terre rare. Il se présente sous la forme d'une poudre blanche cristallisée dans le système trigonal et le groupe d'espace PModèle:Surlignerm1 (Modèle:N°). Les cations de lanthane LaModèle:Exp sont coordonnés à sept anions oxyde OModèle:Exp selon une géométrie octaédrique, le septième anion se trouvant au-dessus de l'une des faces de l'octaèdre. C'est un semi-conducteur de type p avec une largeur de bande interdite de Modèle:Unité. Insoluble dans l'eau, il est soluble dans les acides dilués. Hygroscopique, il absorbe progressivement l'humidité de l'air pour donner de l'hydroxyde de lanthane Modèle:Fchim. Sa résistivité à température ambiante est de l'ordre de Modèle:Unité, valeur qui décroît lorsque la température croît. Sa permittivité vaut Modèle:Nobr.

Production

On peut obtenir de l'oxyde de lanthane en pulvérisant une solution de chlorure de lanthane(III) Modèle:Fchim à Modèle:Unité sur un substrat préchauffé, généralement constitué de chalcogénure métallique, selon un processus qui peut être représenté en deux étapes passant par l'hydroxyde de lanthane Modèle:Fchim — hydrolyse puis déshydratation :

[[Chlorure de lanthane(III)|Modèle:Fchim]] + 3 [[Eau|Modèle:Fchim]] ⟶ [[Hydroxyde de lanthane|Modèle:Fchim]] + 3 HCl ;

2 [[Hydroxyde de lanthane|Modèle:Fchim]] ⟶ Modèle:Fchim + 3 [[Eau|Modèle:Fchim]].

Il est également possible d'utiliser un procédé sol-gel consistant à précipiter du Modèle:Fchim en solution aqueuse à l'aide d'ammoniac Modèle:Fchim à 2,5 % et de laurylsulfate de sodium Modèle:Fchim suivi d'un chauffage avec agitation pendant Modèle:Unité à Modèle:Tmp :

2 [[Chlorure de lanthane(III)|Modèle:Fchim]] + 3 [[Eau|Modèle:Fchim]] + 3 [[Ammoniac|Modèle:Fchim]] ⟶ [[Hydroxyde de lanthane|Modèle:Fchim]] + 3 [[Chlorure d'ammonium|Modèle:Fchim]].

D'autres voies de synthèse sont par exemple :

2 Modèle:Fchim + 3 [[Dioxyde de carbone|Modèle:Fchim]] ⟶ 2 Modèle:Fchim + 3 [[Disulfure de carbone|Modèle:Fchim]] ;

2 Modèle:Fchim ⟶ 2 Modèle:Fchim + 6 SO (décomposition thermique).

Applications

L'oxyde de lanthane est utilisé comme additif pour développer certains matériaux ferroélectriques comme le titanate de bismuth dopé au lanthane La:Modèle:Fchim (BIT). Les verres optiques sont souvent dopés au Modèle:Fchim pour améliorer leur indice de réfraction, leur durabilité chimique et leur résistance mécanique. Avec le trioxyde de tungstène Modèle:Fchim, l'oxyde de tantale(V) Modèle:Fchim et le dioxyde de thorium Modèle:Fchim, l'oxyde de lanthane améliore la résistance ces verres aux attaques basiques. Il est présent dans les pots catalytiques. Il permet par exemple d'abaisser le point de fusion de Modèle:Lien, par exemple avec un ratio 1:3 :

3 [[Sesquioxyde de bore|Modèle:Fchim]] + Modèle:Fchim ⟶ 2 Modèle:Fchim.

Il est possible de déposer des couches minces de Modèle:Fchim à l'aide de plusieurs méthodes, dont le dépôt chimique en phase vapeur (Modèle:Abréviation), le dépôt de couches atomiques (Modèle:Abréviation), l'oxydation thermique et la pulvérisation cathodique dans un intervalle de températures de Modèle:Tmp. Des couches polycristallines se forment à Modèle:Tmp.