Lutet

Iso	ROK	Kropka	MD	Ed	PD
Iso	ROK	Kropka	MD	MeV	PD
173 Przeczytaj	{syn.}	1,37 roku	ε	0.671	173 Yb
174 Przeczytaj	{syn.}	3,31 roku	ε	1,374	174 Yb
175 Przeczytaj	97,41 %	stabilny z 104 neutronami
176 Przeczytaj	2,59 %	3,78 x 10 10 lat	β -	1,193	176 Hf

Proste właściwości fizyczne ciała

Stan zwykły

solidny

Masa objętościowa

9,841 g · cm -3
( 25 ° C )

System kryształów

Kompaktowy sześciokątny

Kolor

Srebrzysto-biały

1663 ° C

3.402 ° C

18,6 kJ · mol -1

355,9 kJ · mol -1

17,78 × 10-6 m 3 · mol -1

Ciśnienie pary

2460 Pa przy 1936 K.

Masowe ciepło

150 J · kg -1 · K -1

Przewodnictwo elektryczne

1,85 x 10 6 S · m -1

Przewodność cieplna

16,4 W · m -1 · K -1

Różnorodny

7439-94-3

Środki ostrożności

Niebezpieczeństwo H228, P210, H228 : Substancja stała łatwopalna
P210 : Przechowywać z dala od źródeł ciepła / iskier / otwartego ognia / gorących powierzchni. - Zakaz palenia.

Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej.

Lutetu (lub lutetu ) jest pierwiastek chemiczny symbolu Lu i liczbie atomowej 71 . Jest to ostatni element rodziny z lantanowców i jest zaliczany do pierwiastków ziem rzadkich .

Lutet to srebrzystoszary metal, który jest miękki i ciągliwy . Jego zastosowania są ograniczone ze względu na rzadkość i wysoką cenę. Produkcja tego pierwiastka wymaga de facto oddzielenia go od innych ziem rzadkich, w których jest on zawsze obecny.

Etymologia i nazwy

Lutécium to wyuczona pochodna Lutèce (po łacinie Lutetia ), nadana przez jej odkrywcę na cześć Paryża . W 1949 roku IUPAC zmienił pisownię nowego pierwiastka na lutetium . W języku francuskim dopuszcza się wariant pisowni lutetium , chociaż lutetium wydaje się bardziej powszechny.

Ze względu na debatę na temat jego odkrycia pierwiastek ten od dawna nazywany jest cassiopeium (symbol Cp ) w krajach niemieckojęzycznych. Ta praktyka jest teraz przestarzała.

Odkrycie

Odkrycia ziem rzadkich.

Itr (1794)

Itr

Terb (1843)

Erb (1843)

Erb

Tul (1879)

Holm (1879)

	Holmium

	Dysproz (1886)

Iterb (1878)

Iterb

	Iterb

	Lutécium (1907)

Skand (1879)

Cer (1803)

Cer

Lantan (1839)

Lantan

Didyma (1839)

Didyma

	Neodym (1885)

	Prazeodym (1885)

Samar (1879)

Samar

	Samar

	Europ (1901)

Gadolin (1880)

	Promet (1947)

Diagramy odkryć ziem rzadkich. Daty w nawiasach to daty ogłoszeń o odkryciach. Gałęzie reprezentują oddzielenie elementów od starego (jeden z nowych elementów zachowujący nazwę starego, z wyjątkiem didymy).

Lutet jest przedostatnim z opisanych lantanowców , nieznany był tylko promet , radioaktywny i niestabilny. Został odkryty niemal jednocześnie i niezależnie przez trzech chemików w 1907 roku: Francuza Georgesa Urbaina , Austriaka Carla Auera von Welsbacha i Amerykanina Charlesa Jamesa (w) , z których każdy badał iterbinę odkrytą w 1878 roku przez Jeana Charlesa de Galissarda Marignaca i uważano, że składa się z czystego tlenku iterbu .

Plik 4 listopada 1907Urbain pokazuje Académie des Sciences w Paryżu, że iterbina de Marignac w rzeczywistości składa się z dwóch odrębnych elementów. Proponuje nazwać je néo-iterbium , „aby uniknąć pomyłki ze starym pierwiastkiem Marignac” oraz lutécium , „wywodzące się ze starej nazwy Paryż”. Nieco później19 grudnia 1907von Welsbach informuje, że jego prace prowadzone od 1905 r. nad frakcjonowaną krystalizacją soli iterbu pokazują widma świadczące o istnieniu dwóch odrębnych pierwiastków. Zaleca nazwy cassiopeium ( Cp , od konstelacji Cassiopeia , odpowiadające lutetium) i aldebaranium ( Ad , po gwiazdce Aldebaran , w miejsce iterbu). W tym samym czasie na Uniwersytecie New Hampshire Charles James był w stanie wyodrębnić znaczące ilości towarzyszącego iterbu latem 1907 r. Dowiedziawszy się o oświadczeniu złożonym przez Georgesa Urbaina, zrezygnował z domagania się ojcostwa nowego pierwiastka. Jednak spośród trzech naukowców prawdopodobnie był tym, którego badania były najbardziej zaawansowane.

W następnych latach Urbain i von Welsbach walczyli o autorstwo odkrycia w konflikcie zaostrzonym przez napięcia polityczne między Francją a Austro-Węgrami . W 1909 roku Międzynarodowa Komisja mas atomowych (w) w końcu dał pierwszeństwo lutet Georges Urbain (réorthographié lutet ), zachowując nazwę dla drugiego elementu iterbu. Jednak do lat pięćdziesiątych XX wieku wielu niemieckojęzycznych chemików nadal używało terminu cassiopeium .

Charakterystyka

Właściwości fizyczne

Zjawisko kurczenia się lantanowców powoduje, że lutet jest najmniejszym pierwiastkiem z tej rodziny (promień atomowy 175 µm ), przy czym ma największą liczbę atomową . W związku z tym wykazuje również najwyższą gęstość ( 9,84 g · cm -3 ), temperaturę topnienia ( 1663 ° C ) i temperaturę wrzenia ( 3402 ° C ) ze wszystkich lantanowców .

Właściwości fizyczne i strukturalne lutetu wykazują wiele podobieństw z metalami przejściowymi , w szczególności ze skandem i itrem . Pomimo tych rozważań lantan od dawna był umieszczany poniżej itru w układach okresowych jako pierwszy pierwiastek bloku d , a lutet jako ostatni element bloku f . Wynika to częściowo z błędów w ocenie konfiguracji elektronicznej tych elementów. Nowsze badania spektroskopowe wykazały, że 71 elektronów lutetu jest ułożonych zgodnie z konfiguracją [ Xe ] 4f 14 5d 1 6s 2 . Kiedy wchodzi w reakcję chemiczną, atom traci wszystkie trzy elektrony z orbitali s i d, co jest niezwykłe, ponieważ reakcje większości innych lantanowców obejmują elektrony z orbity f. Dlatego obecnie powszechnie przyjmuje się rozpoczęcie bloku d lutetem, a nie lantanem .

Właściwości chemiczne i związki

Lutet reaguje z większością niemetali , zwłaszcza w wysokich temperaturach. Reaguje wolno z tlenem w normalnych warunkach i szybciej w obecności wilgoci i łatwo spala się powyżej 150 ° C tworząc tlenki . Metal łatwo rozpuszcza się w słabych kwasach, tworząc bezbarwne roztwory zawierające jony trójwartościowe .

Związki lutetu zawsze zawierają pierwiastek na +3 stopniu utlenienia . Wodne roztwory większości soli lutetu są bezbarwne i po wyschnięciu tworzą białe krystaliczne ciała stałe, z godnym uwagi wyjątkiem jodku . Rozpuszczalne sole, takie jak azotan , siarczan lub octan, tworzą hydraty po krystalizacji . Tlenek , wodorotlenek , fluor , węglan , fosforan i szczawian, są nierozpuszczalne w wodzie.

Lutet występuje na ziemi w postaci dwóch izotopów : 175 Lu i 176 Lu. Wiadomo, że pierwszy jest stabilny i stanowi 97,4% naturalnej obfitości pierwiastka. Drugi to pierwotny radionuklid, którego okres półtrwania przekracza wiek Wszechświata : 3,78 × 10 10 lat.

Scharakteryzowano 32 syntetyczne radioizotopy .

Naturalna obfitość i produkcja

Lutet jest obok tulu najrzadszym z lantanowców. Niniejszy 0,5 ppm w w skorupie ziemskiej , to jednak znacznie bardziej powszechne niż niektórych metali, takich jak srebro , rtęci lub bizmutu .

Lutet występuje w większości innych ziem rzadkich , ale nigdy nie jest czysty, a ponadto trudno go oddzielić od innych pierwiastków. Główną handlową rudą lutetu jest monacyt o gruboziarnistym wzorze (Ce, La, Th) PO 4który zawiera 0,003% lutetu. Te główne kopalnie znajdują się w Republice Ludowej , w Stanach Zjednoczonych , Brazylii , Indiach , Sri Lance i Australii . Światowa produkcja lutetu wynosi około 10 ton. Czysta lutet został wyizolowany w XX th wieku i jest bardzo trudne do osiągnięcia: jest to jedna z najdroższych metali ziem rzadkich.

Używa

Są bardzo ograniczone, w szczególności ze względu na cenę w porównaniu z innymi lantanowcami. Lutet może być stosowany jako katalizator w krakowaniu , uwodornianiu i polimeryzacji .

Izotop 177 Lu z okresem 6,7 dnia jest otrzymywany przez aktywację neutronową 176 Lu. Jest emiterem promieniowania β - stosowanym w medycynie nuklearnej do leczenia niektórych guzów neuro-endokrynnych. Jest produkowany w Instytucie Laue-Langevin dla prywatnej firmy.

Toksyczność

Uwagi i odniesienia

Uwagi

Według autorów, lantanu i lutet należą do grupy 3 z 6 -tego okresu , a drugi element jest znajdują się w tym przypadku bez grupy.
Zależy od autorów.
Pomijając radioaktywny promet , który naturalnie istnieje tylko jako produkt tymczasowego rozpadu .

Bibliografia

(in) Eric Scerri , „ Które elementy należą do grupy 3? ” , Journal of Chemical Education , tom. 86 N O 10, październik 2009, s. 1188 ( DOI 10.1021 / ed086p1188 , Bibcode 2009JChEd..86.1188S , czytaj online )
(en) William M. Haynes , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press / Taylor and Francis,9 czerwca 2015 r, 96 th ed. , 2677 str. ( ISBN 9781482260977 , prezentacja online )
(w) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia i Santiago Barragan Alvarez , „ Covalent radii revisited ” , Dalton Transactions ,2008, s. 2832 - 2838 ( DOI 10.1039 / b801115j )
(w) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC,2009, 89 th ed. , s. 10-203
Arkusz Sigma-Aldricha złożonego wlewka lutetu, 99,9% śladowych ilości metali ziem rzadkich , dostęp 6 lipca 2018 r.
Definicje leksykograficzne i etymologiczne słowa „Lutécium” w skomputeryzowanym skarbcu języka francuskiego na stronie internetowej National Center for Textual and Lexical Resources
(w) Epizody z Historii pierwiastków ziem rzadkich , Springer Holandia, al. "Chemicy i chemia",1 st styczeń 1996( ISBN 9789401066143 i 9789400902879 , DOI 10.1007 / 978-94-009-0287-9 ) , xxi.
Georges Urbain , „Nowy pierwiastek, lutetium, wynikający z podwojenia iterbu w Marignac” , w cotygodniowych sprawozdaniach z sesji Académie des sciences , t. 144,1908, s. 759–762, czytaj online na Gallica
(De) Carl Auer von Welsbach , „ Die Zerlegung des Ytterbiums in seine Elemente ” , Monatshefte für Chemie , vol. 29,1908, s. 181–225
(w) Marco Fontani , Mariagrazia Costa i Mary Virginia Orna , The Lost Elements: The Periodic Table's Shadow Side , New York, Oxford University Press ,2015( 1 st ed. 2014), 531 , str. ( ISBN 9780199383344 ) , str. 234.
(en) Per Enghag , Encyclopedia of the Elements: Technical Data - History - Processing - Applications , John Wiley & Sons ,2008, 1309 s. ( czytaj online )
(in) Lin-gun Liu , „ Lutet: polimorfy wysokociśnieniowe i kompresja ” , Journal of Physics and Chemistry of Solids , vol. 36, n o 1,1975, s. 31-35 ( DOI 10.1016 / 0022-3697 (75) 90127-4 ).
(w) Pieter Thyssen i Koen Binnemans , „Accommodation of the Rare Earths in the Periodic Table” , w Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths , tom. 41, Elsevier,2010, 560 pkt. ( czytaj online )
(w) Pradyot Patnaik , Handbook of Inorganic Chemicals , McGraw-Hill,2003, 1086 s. ( prezentacja online )
(en) John Emsley , Nature's building blocks: an AZ guide to the elements , Oxford, Oxford University Press ,2001, 240–242 s. ( ISBN 0-19-850341-5 )
lefigaro. Z 4 lutego 2016 r., Sukces innowacyjnego podejścia do raka jelita grubego.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

(en) „ Technical data for Lutecium ” (dostęp 11 sierpnia 2016 r. ) , ze znanymi danymi dla każdego izotopu na podstronach

Hej

Być

NIE

Urodzony

Nie dotyczy

Glin

tak

Lub

Plik

Miał

Twój

Por

Jest

Nie

Poz

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

Metale alkaliczne	Ziemia alkaliczna	Lantanowce	Metale przejściowe	Słabe metale	metalem loids	Długoterminowe metale	geny halo	Gazy szlachetne	Pozycje niesklasyfikowane
		Aktynowce
		Superaktynowce