Lutetium

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Lutetium
 

71
lu
 
        
        
                  
                  
                                
                                
  

ytterbium ← lutetium → hafnium

Aspect
Aspectul elementului
Metal argintiu
Generalitate
Numele, simbolul, numărul atomic Lutetium, Lu, 71 de ani
Serie lantanide
Grup , punct , bloc -, 6 , d
Densitate 9 841 kg / m³
Configurare electronică
Configurare electronică
Termen spectroscopic 2 D 3/2
Proprietăți atomice
Greutate atomica 174.967
Raza atomică (calc.) 175 pm
Raza covalentă 160 pm
Configurare electronică [ Xe ] 4f 14 5d 1 6s 2
și - după nivelul de energie 2, 8, 18, 32, 9, 2
Stări de oxidare 3 (slab de bază )
Structură cristalină hexagonal
Proprietăți fizice
Stare a materiei solid
Punct de fuziune 1 925 K (1 652 ° C )
Punct de fierbere 3 675 K (3 402 ° C)
Volumul molar 1.778 × 10 −5 / mol
Entalpia vaporizării 355,9 kJ / mol
Căldura de fuziune 18,6 kJ / mol
Presiunea de vapori 2 460 Pa la 1 936 K.
Alte proprietăți
numar CAS 7439-94-3
Electronegativitate 1,27
Căldura specifică 150 J / (kg K)
Conductibilitate electrică 1,85 × 10 6 / m Ω
Conductivitate termică 16,4 W / (m K)
Energia primei ionizări 523,5 kJ / mol
A doua energie de ionizare 1 340 kJ / mol
A treia energie de ionizare 2 022,3 kJ / mol
Energia celei de-a patra ionizări 4 370 kJ / mol
A cincea energie de ionizare 6 445 kJ / mol
Izotopi mai stabili
iso N / A TD DM DE DP
173 Lu sintetic 1,37 ani ε 0,671 173 Yb
174 Lu sintetic 3,31 ani ε 1,374 174 Yb
175 Lu 97,41% Este stabil cu 104 neutroni
176 Mo 2,59% 3,78 × 10 10 ani β - 1.193 176 Hf
iso: izotop
NA: abundență în natură
TD: timpul de înjumătățire
DM: modul de descompunere
DE: energia de descompunere în MeV
DP: produs de descompunere

Luteciul (până în 1949 lutecio) este „ elementul chimic al numărului atomic 71 și simbolul său este Lu.

Este un element metalic al așa-numitei grupuri de pământuri rare ; Lutetiul apare de obicei asociat cu itriu și este uneori utilizat în aliaje metalice și ca catalizator în diferite procese chimice.

Caracteristici și aplicații

Luteciul este un metal trivalent alb-argintiu rezistent la coroziune, relativ stabil, și este cel mai greu dintre elementele de pământ rar.

Datorită costului ridicat de preparare în cantități mari, are puține utilizări comerciale. Este utilizat în principal în catalizatori pentru crăparea petrolului și pentru reacții de alchilare , hidrogenare și polimerizare .

Istorie

Lutetium, din latina Lutetia care era numele Parisului de astăzi, a fost descoperit independent în 1907 de către omul de știință francez Georges Urbain și de mineralogul austriac Carl Auer von Welsbach . Ambii au găsit Lutetium ca o impuritate a mineralului gadolinit pe care chimistul elvețian Jean Charles Galissard de Marignac și mulți alții l-au considerat a fi în întregime din elementul yterter .

Procesul de separare a Lutetium de Ytterbium a lui Marignac a fost descris pentru prima dată de Urbain și, prin urmare, onoarea de a boteza noul element i-a revenit. A ales numele de neoitterbio și lutecium, dar de-a lungul timpului numele de neoitterbio a căzut în uz, înlocuit cu lutecio, iar în 1949 ortografia elementului 71 a fost schimbată în lutetium.

Welsbach a propus numele cassiopius pentru elementul 71, în onoarea constelației Cassiopeia și aldebaranium ca noul nume pentru iterbiu, dar aceste propuneri au fost respinse, deși unii oameni de știință germani încă numesc elementul 71 „cassiopius”.

Disponibilitate

Se găsește asociat cu aproape toate celelalte metale din pământul rar , dar niciodată singur: Lutetium este deosebit de dificil de separat de celelalte elemente și este cel mai puțin abundent dintre toate cele 92 de elemente din natură. Din acest motiv, este și unul dintre cele mai scumpe: un gram de Lutetium valorează de aproximativ șase ori un gram de aur .

Cel mai important mineral Lutetium exploatat comercial este monazitul [( Ce , La , etc.) P O 4 ] care conține 0,003% din acest element. Luteciul metalic pur a fost izolat recent și este foarte greu de preparat. Se separă de celelalte lantanide prin schimb ionic : reducerea Lu Cl 3 sau Lu F 3 anhidru cu un metal alcalin sau alcalino-pământos .

Izotopi

Lutițiul natural este compus din doi izotopi dintre care doar unul este stabil, 175 Lu ( abundență naturală 97,41%) în timp ce celălalt, 176 Lu are un timp de înjumătățire de 3,78 × 10 10 ani (2,59% abundență naturală). Au fost catalogate alte 32 de radioizotopi, dintre care cele mai stabile sunt 174 Lu cu un timp de înjumătățire de 3,31 ani și 173 Lu cu un timp de înjumătățire de 1,37 ani. Toți ceilalți izotopi radioactivi ai săi au timp de înjumătățire mai mic de 9 zile, iar majoritatea nu ating jumătate de oră. Acest element are, de asemenea, 18 stări metastabile, dintre care cele mai puțin instabile sunt 177m Lu (t ½ 160,4 zile), 174m Lu (t ½ 142 zile) și 178m Lu (t ½ 23,1 minute).

Izotopii Lutetium au greutăți atomice variind de la 149,973 ( 150 Lu) la 183,961 ( 184 Lu). Modul principal de dezintegrare înainte de cel mai abundent izotop stabil ( 175 Lu) este captarea electronilor (cu o ușoară emisie de raze alfa și pozitroni ), în timp ce modul principal după acesta este emisia beta . Cele mai frecvente produse de degradare înainte de 175 Lu sunt izotopii elementului 70 ( iterbiu ), iar principalele produse după acesta sunt izotopii elementului 72 ( hafnium ).

Compuși

Ca aproape toți ceilalți membri ai grupului său, Lutetium este, de asemenea, în general trivalent. Fluorură : LuF 3 , clorură : LuCl 3 , bromură : LuBr 3 , iodură : LuI 3 , oxid : Lu 2 O 3 , sulfură : Lu 2 S 3 , telurură : Lu 2 Te 3 , nitrură : LuN

Precauții

La fel ca toate celelalte lantanide, Lutetium este, de asemenea, ușor toxic și mai ales compușii săi trebuie tratați cu grijă. Pulberea metalică de luteci se poate aprinde și exploda atunci când este încălzită. Lutetium nu are nici un rol biologic în corpul uman, dar se presupune că îi stimulează [ fără sursă ] metabolismul .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85078994 · GND (DE) 4168341-9
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei