محفزات
يُستخدم لوتيتيوم أو بعض مركباته كمحفز لتسريع التفاعلات الكيميائية من دون أن يُستهلك في المحصلة الكلية للتفاعل.
Mendeleev
الجدول الدوري
جميع العناصر
العربيةAR⌄
اللغات
EnglishENFrançaisFRDeutschDEEspañolESItalianoITPortuguêsPTNederlandsNLPolskiPLSvenskaSVČeštinaCSDanskDANorskNOSuomiFITürkçeTRРусскийRUУкраїнськаUK中文ZH日本語JAБългарскиBGCatalàCAΕλληνικάELEestiETHrvatskiHRMagyarHULëtzebuergeschLBLietuviųLTLatviešuLVRomânăROSlovenčinaSKSlovenščinaSLСрпскиSR한국어KOTiếng ViệtVIBahasa IndonesiaIDBahasa MelayuMSالعربيةARहिन्दीHIไทยTHעבריתHEÍslenskaIS
عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
71Lu
لوتيتيوم
لوتيتيوم عنصر كيميائي عدده الذري 71 ورمزه Lu. يقع في الدورة 6، المجموعة 3 ضمن القطاع d. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Xe] 4f14 5d1 6s2.
العدد الذري71
الكتلة الذرية القياسية174.96669(5)
المجموعة3
الدورة6
القطاعd
التوزيع الإلكتروني[Xe] 4f14 5d1 6s2
البنية الإلكترونية
ما الذي يتحكم في كيميائه؟
ينتمي لوتيتيوم إلى اللانثانيدات، حيث يجري امتلاء تحت المستوى 4f تدريجياً. تكون حالة الأكسدة +3 شائعة، بينما تمنح إلكترونات f غير المزدوجة كثيراً من عناصر السلسلة خواص مغناطيسية وطيفية مميزة.
التوزيع الإلكتروني لـلوتيتيوم هو [Xe] 4f14 5d1 6s2. إلكترونات 4f محجوبة نسبياً بالإلكترونات الخارجية، ولذلك تتشابه كيمياء اللانثانيدات المتجاورة، مع فروق دقيقة في نصف القطر والتوزيع الإلكتروني تؤثر في الفصل والأطياف والمغناطيسية.
الأشكال الكيميائية
المركبات والأيونات والمواد
يُكوّن لوتيتيوم غالباً أيونات في حالة الأكسدة +3 ضمن الأكاسيد والهاليدات والمعقدات التناسقية. تتشابه كيمياؤه مع اللانثانيدات المجاورة، بينما تضيف إلكترونات f فروقاً مهمة في المغناطيسية والأطياف واللون.
السلوك الفيزيائي
الحالة وتحولات الطور
الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 9.841 g/cm³. نقطة الانصهار هي 1 925 K (1 652 °C). نقطة الغليان هي 3 675 K (3 402 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.
الوجود والاستخدامات
أين يوجد لوتيتيوم وكيف يُستخدم؟
عملياً يظهر لوتيتيوم في تطبيقات مرتبطة بـمحفزات، معدات التصوير الطبي وبحث علمي. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.
عملياً
أمثلة على استخدامات حقيقية
معدات التصوير الطبي
يُستخدم لوتيتيوم في عوامل التصوير أو مواد الكواشف أو المغناطيسات عالية المجال ومكونات متخصصة في أنظمة التصوير الطبي.
بحث علمي
يُنتج لوتيتيوم أو يُعزل أو يُقاس أساساً في الأبحاث التي تختبر الاتجاهات الذرية والنووية والدورية، وليس للاستخدام التجاري واسع النطاق.
الموقع الدوري
ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟
يقع لوتيتيوم في الدورة 6 ضمن سلسلة القطاع f. العناصر المجاورة المعروضة هي: ثوليوم؛ إيتربيوم؛ هافنيوم؛ تانتالوم. وتساعد المقارنة على امتداد السلسلة في تتبع التغير التدريجي في نصف القطر والتوزيع الإلكتروني وحالات الأكسدة والخواص المغناطيسية أو البصرية.
بيانات مرجعية
الخواص الفيزيائية والذرية
التصنيفلانثانيد
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2
الكثافة9.841 g/cm³
نقطة الانصهار1 950 K (1 677 °C)
نقطة الغليان3 675 K (3 402 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.27
طاقة التأين الأولى523.5 kJ/mol
الألفة الإلكترونية33.4 kJ/mol
تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.
التاريخ
الاكتشاف والتعرّف
يرتبط اكتشاف لوتيتيوم بأعمال جورج أوربان. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.
النظائر والكتلة الذرية
كيف يغير تركيب النظائر القيم؟
الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـلوتيتيوم هي 174.96669(5). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.
لـلوتيتيوم نظير مستقر واحد على الأقل. تمتلك جميع النظائر العدد نفسه من البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات وبالتالي في الكتلة الذرية.
السلامة
المناولة والتعرض
تعتمد مخاطر لوتيتيوم على الصورة الكيميائية والجرعة وطريق التعرض. قد تختلف التأثيرات الحيوية والبيئية للعنصر الحر وأيوناته ومركباته اختلافاً كبيراً، ولذلك يجب الرجوع إلى بيانات سلامة المادة المحددة.