Chemistry Learner

Wat is Lutetium

Lutetium (uitgesproken als loo-TEE-shee-em) is een zilverachtig, hard, dicht zeldzaam aardmetaal geclassificeerd als een lanthanide en weergegeven door het chemische symbool Lu . Het is het laatste chemische element dat tot de lanthanidereeks behoort, met als meest natuurlijk voorkomende stabiele isotoop 175Lu (97,4% abundantie). Een andere langlevende radioactieve isotoop 176Lu heeft een halveringstijd van 3,78 X 1010 jaar.

Lutetium Symbool

Waar wordt lutetium gevonden

Lutetium wordt, net als andere lanthaniden, commercieel gewonnen uit het mineraal monaziet . Aangezien het in kleine hoeveelheden (ongeveer 0,003%) in monaziet voorkomt, kan de extractie ervan moeilijk zijn en wordt gedaan door reductie van watervrij fluoride met behulp van calciummetaal. Hoewel het element wordt gevonden in sporenhoeveelheden in bijna alle mineralen die yttrium bevatten, kunnen ze worden beschouwd als natuurlijke bronnen van lutetium . De top 3 van landen die lutetium produceren zijn China, Rusland en Maleisië, terwijl de top 3 van landen die reserves hebben China, GOS-landen en de VS zijn.

Lutetium

Geschiedenis

Oorsprong van zijn naam: De naam van het element is afgeleid van het Romeinse woord ‘Lutetia’, de oude naam voor de Franse stad Parijs .

Wie ontdekte het: Hoewel de Franse scheikundige Georges Urbain, de Amerikaanse scheikundige Charles James, en de Oostenrijkse wetenschapper Carl Auer von Welsbach onafhankelijk van elkaar het element ontdekten, ging de eer van de ontdekking naar Urbain aangezien hij de eerste was die de resultaten rapporteerde .

Wanneer en hoe werd het ontdekt

Het mineraal gadoliniet of yttrium, ontdekt in 1794, is de bron geweest van yttria, terbia, erbia, en andere zeldzame aardmetalen . De Zwitserse chemicus Jean Charles Marignac scheidde erbia in twee componenten waaronder ytterbia en erbia, waarvan ytterbia werd verondersteld een verbinding van ytterbium .

In 1907, Georges Urbain tijdens het experimenteren aan de Sorbonne in Parijs met succes geïsoleerd ytterbium in twee elementen, die hij de naam lutecium en neoytterbium . Deze elementen werden echter later door chemici omgedoopt tot respectievelijk lutetium en ytterbium . Carl Auer von Welsbach scheidde het element van ytterbia en noemde het cassipoium naar het circumpolaire sterrenbeeld Cassiopeia . Charles James ook met succes gewonnen het element aan de Universiteit van New Hampshire .

Hoewel het moeilijk te bereiden is, werd het zuivere lutetium metaal geproduceerd in 1953 .

Lutetium Identificatie

Atoomnummer 71
CAS nummer 7439-94-.3
Positie in het periodiek systeem Groep Periode Blok
Lanthaniden 6 f

Locatie van lutetium in het periodiek systeem

Eigenschappen en kenmerken van lutetium

Algemene eigenschappen

Atomaire massa 174.967 amu
Relatieve atoommassa 174.967

Fysische eigenschappen

Kleur Zilverwit
Smeltpunt/vriespunt 1663 °C, 3025 °F
kookpunt 3402 °C, 6156 °F
dichtheid 9.84 g cm-3
Staat van de materie bij kamertemperatuur (vast/vloeibaar/gas) Vast
Hardheid
– Brinell 893 MPa
– Mohs 2.6
– Vickers 1160 MPa
Elektrisch geleidingsvermogen 1.8X106 S/m
Thermische (warmte) geleidbaarheid 16 W/(m K)
Specifieke warmte 154 J kg-1 K-1
Bulk modulus 47.6 GPa
Shear modulus 27.2 GPa
Young’s modulus 68.6 GPa
Dampdruk
– Temperatuur (K) 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
– Druk (Pa) 3.28X 10-11 1.59X 10-7 6.79X 10-5 6.28X 10-3 0.211 3.18 26.7

Chemische eigenschappen

Oxidatietoestanden 3
Isotopen Isotoop Massa Beschikbaarheid Half-leven Vervalwijze
175Lu 174.941 97,40
176Lu 175,943 2,60 3.73 X 1010 jaar β-

β+

EC

Atomaire gegevens van lutetium (element 71)

Valentie elektronen 3
kwantumgetallen 2D3/2
Elektronenconfiguratie (edelgasconfiguratie) 4f145d16s2
Atomische structuur
– Aantal elektronen 71
– Aantal neutronen 104
– Aantal protonen 71
– Atoomstraal
– Atoomstraal 2.24 Å
– Covalente straal 1.74 Å
Electronegativiteit (Pauling-schaal) 1.0
Electronenaffiniteit 32.81 kJ mol-1
Ionisatie-energie (kJ mol-1) 1e 2e 3e 4e 5e 6e 7e 8e
523.516 1341.1 2022.275 4365.96 6445.2

Lutetium elektronenconfiguratie (Bohr model)

Waarvoor wordt het gebruikt

Het heeft weinig praktisch nut buiten wetenschappelijk onderzoek. Hieronder volgen enkele commerciële toepassingen van lutetium:

  • Het kan worden gebruikt als katalysator voor het kraken van aardolieproducten in olieraffinaderijen.
  • Radio-immunotherapie met lutetium-177-dotataat wordt gebruikt als een vorm van kankerbehandeling terwijl lutetium-176 wordt gebruikt voor radiometrische datering van meteorieten.
  • Lutetiumoxyorthosilicaat wordt gebruikt in PET (positron emissie tomografie) detectoren voor het uitvoeren van een medische scan om een 3D-beeld van de cellulaire activiteit in het lichaam te creëren.

Mogelijke gevolgen voor de gezondheid

Lutetium heeft een lage toxiciteit en geen bekende biologische functies in het menselijk lichaam ; hoewel men denkt dat het de stofwisseling kan helpen stimuleren. Het wordt ook verondersteld een explosiegevaar te zijn.

Belangrijke feiten

  • Lutetium is het hardste en dichtste element in de lanthanidegroep.
  • Het bestaat in verbindingen over het algemeen in zijn driewaardige toestand, Lu3+.
  • Het element wordt soms visueel afgebeeld door een afbeelding op basis van het wapen van Parijs.

Kostprijs van Lutetium

De zuivere vorm van lutetium kost ongeveer $350 per gram , maar het kost ongeveer $7.000 per 100 gram in bulk .

  1. http://www.rsc.org/periodic-table/element/71/lutetium
  2. https://education.jlab.org/itselemental/ele071.html
  3. https://www.livescience.com/38425-lutetium.html
  4. https://www.webelements.com/lutetium/isotopes.html
  5. https://www.chemicool.com/elements/lutetium.html
  6. http://periodictable.com/Elements/071/data.html
  7. http://web.newworldencyclopedia.org/entry/Lutetium
  8. https://hobart.k12.in.us/ksms/PeriodicTable/lutetium.htm

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.