Лютецій

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Лютецій (Lu)
Атомний номер 71
Зовнішній вигляд
простої речовини
Рідкоземельний метал.
Твердий, щільний.
Колір — сріблясто-білий.
Lutetium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
Властивості атома
Атомна маса
(молярна маса)
174,967 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 175 пм
Енергія іонізації
(перший електрон)
513,0(5,32) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f14 5d1 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 156 пм
Радіус іона (+3e) 85 пм
Електронегативність
(за Полінгом)
1,27
Електродний потенціал Lu←Lu3+ -2,30В
Ступені окиснення 3
Термодинамічні властивості
Густина 9,8404 г/см³
Питома теплоємність 0,155 Дж/(K моль)
Теплопровідність (16,4) Вт/(м К)
Температура плавлення 1936 K
Теплота плавлення n/a кДж/моль
Температура кипіння 3668 K
Теплота випаровування 414 кДж/моль
Молярний об'єм 17,8 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки гексагональна
Період ґратки 3,510 Å
Відношення c/a 1,585
Температура Дебая n/a K
Періодична система елементів
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Лютецій (англ. lutecium, нім. Lutetium n, Kassiopeium n) — хімічний елемент. Символ Lu, атомний номер 71. Це сріблясто-білий, ковкий та пластичний рідкісноземельний метал. Належить до групи лантаноїдів. Зустрічається в природі тільки у зв'язаній формі. Поміж лантаноїдів, через лантаноїдне стиснення, атоми лютецію мають мають найменший атомний радіус, а елемент лютецій найвищі значення температур плавлення та кипіння.

Загальна інформація[ред.ред. код]

Лютецій - блискучий сріблясто-білий метал. Хімічний елемент належить до лантаноїдів. Хімічно активний. Кристалічна ґратка гексагональна. Відомо більше 20 штучних ізотопів і ядерних ізомерів Л. Густина 9,84 г/см³; tплав 1660 °C, tкип 3410 °C. На повітрі Л. покривається щільною стійкою оксидною плівкою, при нагріванні до 400 °C окиснюється. Сер. вміст Л. в земній корі 8·10-5 мас. %. Як і інші лантаноїди, Л. присутній у невеликих кількостях у багатьох мінералах ітрієвої підгрупи рідкісноземельних елементів (ксенотим, ітріаліт, гадолініт, самарськіт та ін.).

Історія[ред.ред. код]

Відкритий у 1907 р. трьома науковцями незалежно один від одного: К. фон Вельсбахом, Ж.Урбаном та Ч. Джеймсом[1].

Походження назви[ред.ред. код]

Від латинської назви кельтського поселення Лютеція (лат. Lutetia, чи лат. Lutetia Parisiorum), яке в подальшому переросло в Париж. До початку 1960 років також використовувалась назва касіопій (cassiopium) — запропонована Вельсбахом, хоча з 1914 року офіційно прийнята назва елементу — Lutecium, а з 1949 — Lutetium.

Розповсюдження[ред.ред. код]

Як і інші лантаноїди, Лютецій присутній у невеликих кількостях у багатьох мінералах ітрієвої підгрупи рідкісноземельних елементів (ксенотим, ітріаліт, гадолініт, самарськіт та ін.).

Отримання[ред.ред. код]

Після дещо складного процесу відділення від попутних елементів його переводять оксид лютецію, потім за допомогою HF у фторид. Після чого відновлюють кальцієм. Решту кальцію із сплаву відганяють плавкою у вакуумі. Вперше металічний лютецій отримано у 1953 році[2]

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Лютецій на повітрі повільно покривається плівкою оксиду, а при температурі вище 200 °C активно реагує (горить) з киснем повітря з утворенням лютецій (ІІІ) оксиду:

4 Lu + 3 O2 → 2 Lu2O3

Повільно реагує з водою, однак реакція пришвидшується при нагріванні з утворенням гідроксиду, та виділенням водню:

2 Lu + 6 H2O → 2 Lu(OH)3 + 3 H2

Лютецій реагує з галогенами:

2 Lu + 3 F2 → 2 LuF3 [сіль білого кольору ]
2 Lu + 3 Cl2 → 2 LuCl3 [сіль білого кольору]
2 Lu + 3 Br2 → 2 LuBr3 [сіль білого кольору ]
2 Lu + 3 I2 → 2 LuI3 [сіль коричневого кольору ]

Lu реагує з розбавленою сульфатною кислотою з утворенням безбарвного Lu(III) іону (існує як [Lu(OH2)9]3+ аква-комплекс) та виділенням водню

2 Lu + 3 H2SO4 → 2 Lu3+ + 3 SO2−4 + 3 H2

Література[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Лютецій на webelements.com (англ.)


Примітки[ред.ред. код]

  1. Dr. E. Pilgrim: Entdeckung der Elemente, Mundus Verlag, Stuttgart 1950. нім.
  2. Emsley, John (2001). Nature's building blocks: an A-Z guide to the elements. Oxford University Press. с. 240–242. ISBN 0-19-850341-5.