Chemistry Learner

Vad är lutetium

Lutetium (uttalat som loo-TEE-shee-em) är en silverfärgad, hård, tät metall från sällsynta jordartsmetaller som klassificeras som en lantanid och som representeras av den kemiska symbolen Lu . Det är det sista kemiska grundämnet som tillhör lantanidserien , med den mest naturligt förekommande, stabila isotopen 175Lu (97,4 % förekomst). En annan långlivad radioaktiv isotop 176Lu har en halveringstid period på 3,78 X 1010 år .

Lutetium Symbol

Hur hittas lutetium

Lutetium, på samma sätt som andra lanthanider, erhålls kommersiellt från mineralet monazit . Eftersom det förekommer i små mängder (ca 0,003 %) i monazit , kan utvinningen vara svår och sker genom reduktion av vattenfri fluorid med hjälp av kalciummetall . Även om grundämnet finns i spårmängder i nästan alla mineraler som innehåller yttrium kan de betraktas som naturliga källor till lutetium . De tre största lutetiumproducerande länderna är Kina, Ryssland och Malaysia medan de tre största reservhållande länderna är Kina, OSS-länderna och USA .

Lutetium

Historia

Namnets ursprung: Elementets namn kommer från det romerska ordet “Lutetia”, det gamla namnet på den franska staden Paris .

Vem upptäckte det:

Vem upptäckte det? Även om den franske kemisten Georges Urbain, den amerikanske kemisten Charles James och den österrikiske vetenskapsmannen Carl Auer von Welsbach upptäckte grundämnet oberoende av varandra, gick äran av upptäckten till Urbain eftersom han var den tidigaste att rapportera resultaten .

När och hur upptäcktes det

Mineralet gadolinit eller yttrium, som upptäcktes 1794, har varit källan till yttrium, terbia, erbia och andra sällsynta jordartsmetaller . Den schweiziske kemisten Jean Charles Marignac separerade erbia i två komponenter, bland annat ytterbia och erbia, av vilka ytterbia troddes vara en förening av ytterbium .

År 1907 lyckades Georges Urbain, medan han experimenterade vid Sorbonne i Paris, isolera ytterbium i två grundämnen, som han kallade lutecium och neoytterbium . Dessa grundämnen döptes dock senare om till lutetium respektive ytterbium av kemister . Carl Auer von Welsbach separerade grundämnet från ytterbia och gav det namnet cassipoium efter den cirkumpolära stjärnbilden Cassiopeia . Charles James lyckades också extrahera grundämnet vid University of New Hampshire.

Den rena lutetiummetallen producerades 1953, även om den är svår att framställa.

Lutetium Identifiering

Atomnummer 71
CAS-nummer 7439-94-3
Position i det periodiska systemet Grupp Period Block
Lanthanider 6 f

Placering Lutetiums placering i det periodiska systemet

Lutetiums egenskaper och kännetecken

Allmänna egenskaper

Atomvikt 174.967 amu
Relativ atommassa 174.967

Fysikaliska egenskaper

Färg Silvrigt vit
Smältpunkt/fryspunkt 1663 °C, 3025 °F
Kokpunkt 3402 °C, 6156 °F
Densitet 9.84 g cm-3
Materialtillstånd vid rumstemperatur (fast/flytande/gas) Fasta
Hårdhet
– Brinell 893 MPa
– Mohs 2.6
– Vickers 1160 MPa
Elektrisk ledningsförmåga 1.8X106 S/m
Termal (värme)konduktivitet 16 W/(m K)
Specifik värme 154 J kg-1 K-1
Bullemodul 47.6 GPa
Skjuvmodul 27,2 GPa
Ungs modul 68.6 GPa
Damptryck
– Temperatur (K) 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
– Tryck (Pa) 3.28X 10-11 1,59X 10-7 6,79X 10-5 6,28X 10-3 0,211 3,18 26.7

Kemiska egenskaper

Oxidationstillstånd 3
Isotoper Isotop Massa Förekomst Half-livslängd Sönderfallssätt
175Lu 174.941 97.40
176Lu 175.943 2.60 3.73 X 1010 år β-

β+

EC

Atomdata för lutetium (grundämne 71)

Valens. Elektroner 3
Kvantantal 2D3/2
Elektronkonfiguration (ädelgaskonfiguration) 4f145d16s2
Atomstruktur
– Antal elektroner 71
– Antal neutroner 104
– Antal protoner 71
Atomens radie
– Atomens radie 2.24 Å
– Kovalent radie 1,74 Å
Elektronegativitet (Pauling-skala) 1,0
Elektronaffinitet 32.81 kJ mol-1
Ioniseringsenergi (kJ mol-)1) 1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th
523.516 1341.1 2022.275 4365.96 6445.2

Lutetiums elektronkonfiguration (Bohrmodellen)

Vad används den till

Den har liten praktisk användning utanför vetenskaplig forskning . Några kommersiella användningsområden för lutetium anges nedan:

  • Det kan användas som katalysator för krackning av petroleumprodukter i oljeraffinaderier .
  • Radioimmunoterapi med lutetium-177-dotatat används som en form av cancerbehandling, medan lutetium-176 används för radiometrisk datering av meteoriter .
  • Lutetiumoxyorthosilikat används i PET-detektorer (positronemissionstomografi) för att utföra en medicinsk skanning för att skapa en 3D-bild av den cellulära aktiviteten i kroppen .

Möjliga hälsoeffekter

Lutetium har låg toxicitet och inga kända biologiska funktioner i människokroppen ; även om det tros kunna bidra till att öka metabolismen. Det tros också utgöra en explosionsrisk .

Interessanta fakta

  • Lutetium är det hårdaste och tyngsta grundämnet i lantanidgruppen .
  • Det förekommer i föreningar i allmänhet i sitt trevärda tillstånd, Lu3+ .
  • Grundämnet avbildas ibland visuellt av en bild som bygger på Paris vapensköld .

Kostnad för lutetium

Den rena formen av lutetium kostar cirka 350 dollar per gram , men det kostar cirka 7 000 dollar per 100 gram i 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

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.