Aprendizagem de Química

O que é Lutécio

Lutécio (pronunciado como loo-TEE-shee-em) é um metal prateado, duro e denso de terras raras classificado como um lantanídeo e representado pelo símbolo químico Lu . É o último elemento químico pertencente à série lantanídeos, sendo o isótopo mais naturalmente abundante e estável, 175Lu (97,4% de abundância). Outro isótopo radioativo de longa vida 176Lu tem um período de meia-vida de 3,78 X 1010 anos .

Símbolo do Lutécio

Onde se encontra o Lutécio

Lutécio, da mesma forma que outros lantanídeos, é obtido comercialmente a partir do mineral monazita . Como ocorre em pequenas quantidades (cerca de 0,003%) na monazita , sua extração pode ser difícil e é feita pela redução do flúor anidro utilizando cálcio-metal . Embora o elemento seja encontrado em quantidades vestigiais em quase todos os minerais que contêm ítrio, eles podem ser considerados como fontes naturais de lúteo . Os 3 principais países produtores de lutécio são China, Rússia e Malásia, enquanto os 3 principais países detentores de reservas incluem a China, países da CEI e os EUA: O nome do elemento é derivado da palavra romana ‘Lutetia’, o antigo nome da cidade francesa de Paris .

Quem o descobriu: Embora o químico francês Georges Urbain, o químico americano Charles James e o cientista austríaco Carl Auer von Welsbach tenham descoberto o elemento independentemente, o crédito da descoberta foi para Urbain, já que ele foi o primeiro a relatar os resultados .

Quando e como foi descoberto

O mineral gadolinita ou ítrio, descoberto em 1794, foi a fonte de ítria, terbia, erbia e outros elementos de terras raras . O químico suíço Jean Charles Marignac separou a erbia em dois componentes, incluindo a itérbia e a erbia, dos quais se acreditava que a itérbia fosse um composto de itérbio .

Em 1907, Georges Urbain, enquanto fazia experiências na Sorbonne em Paris, isolou com sucesso o itérbio em dois elementos, aos quais deu o nome de lúteco e neoytterbium . No entanto, estes elementos foram posteriormente renomeados por químicos como lúteo e itérbio, respectivamente. Carl Auer von Welsbach separou o elemento da itérbia e deu-lhe o nome de cassipoium, em homenagem à constelação circumpolar Cassiopeia. Charles James também extraiu com sucesso o elemento na Universidade de New Hampshire .

Embora seja difícil de preparar, o metal do lutécio puro foi produzido em 1953 .

Lutetium Identification

Número atómico 71
Número CAS 7439-94-3
Posição na tabela periódica Grupo Periodo Bloqueio
Lantanídeos f

Localização do Lutécio na Tabela Periódica

Propriedades e Características do Lutécio

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Propriedades Gerais

Massa Atómica 174.967 amu
Massa atómica relativa 174.967

Propriedades físicas

Cor Silvery-white
Ponto de fusão/ponto de congelação 1663 °C, 3025 °F
Ponto de rebordo 3402 °C, 6156 °F
Densidade 9.84 g cm-3
Estado da matéria à temperatura ambiente (sólido/líquido/gás) Sólido
Dureza
– Brinell 893 MPa
– Mohs 2.6
– Vickers 1160 MPa
Condutividade eléctrica 1.8X106 S/m
Condutividade térmica 16 W/(m K)
Calor específico 154 J kg-1 K-1
Módulo bulk 47.6 GPa
Shear modulus 27.2 GPa
Módulo do jovem 68.6 GPa
Pressão de vapor
– Temperatura (K) 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
– Pressão (Pa) 3.28X 10-11 1,59X 10-7 6,79X 10-5 6,28X 10-3 0,211 3,18 26.7

Propriedades Químicas

Estados de oxidação 3
Isótopos Isótopo Massa Abundância Half-vida Modo de decadência
175Lu 174.941 97,40
176Lu 175,943 2,60 3.73 X 1010 anos β-

β+

EC

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Dados Atómicos do Lutécio (Elemento 71)

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Valência electrões 3
Números quânticos 2D3/2
Configuração electrónica (configuração de gás nobre) 4f145d16s2
Estrutura atómica
– Número de electrões >71
– Número de neutrões 104
– Número de prótons 71
Rádio de Átomo
– Raio atómico 2.24 Å
– Raio covalente 1,74 Å
Electronegatividade (escala de Paulo) 1,0
Afinidade electrónica 32.81 kJ mol-1
Energia de ionização (kJ mol-1)
523.516 1341.1 2022.275 4365.96 6445.2

Configuração do Lutécio Electrónico (Modelo Bohr)

Para que é utilizado

Tem pouco uso prático fora da investigação científica . Alguns usos comerciais do lutécio são dados abaixo:

  • Pode ser usado como catalisador para craqueamento de produtos petrolíferos em refinarias de petróleo .
  • Radioimunoterapia com lutécio-177-dotatate é usado como uma forma de tratamento de câncer enquanto lutécio-176 é usado para datação radiométrica de meteoritos .
  • Oxi-orthosilicato de lutécio é usado em detectores PET (positron emission tomography) para realizar um exame médico para criar uma imagem 3D da atividade celular no corpo .

Possíveis efeitos sobre a saúde

O lutécio tem baixa toxicidade e nenhuma função biológica conhecida no corpo humano; embora se pense que seja capaz de ajudar a impulsionar o metabolismo. Acredita-se também que seja um perigo de explosão .

Informações de interesse

  • O lutécio é o elemento mais duro e mais denso do grupo Lanthanide .
  • Existe em compostos geralmente no seu estado trivalente, Lu3+ .
  • O elemento é por vezes visualmente representado por uma imagem baseada no brasão de armas de Paris .

Custo do Lutécio

A forma pura do lutécio custa cerca de $350 por grama , mas custa cerca de $7.000 por 100 gramas a granel .

  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

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