Химичен елемент · справочна страница

71Lu

Лутеций

Лутеций е химичен елемент с атомен номер 71 (Lu), разположен в период 6, група 3 и блок d. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Атомен номер71

Стандартна атомна маса174.96669(5)

Група3

Период6

Блокd

Електронна конфигурация[Xe] 4f14 5d1 6s2

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

d подобвивката участва в химията на лутеций. Преходните метали могат да използват в химичните връзки електрони с близки енергии, затова променливите степени на окисление, координационните съединения и каталитичното поведение са характерни за d блока.

Електронната конфигурация [Xe] 4f14 5d1 6s2 трябва да се разглежда заедно със степента на окисление в съединението: отнемането на електрони променя запълването на d орбиталите и може да повлияе на цвета, магнетизма, химичното свързване и реактивността.

Химични форми

Съединения, йони и материали

За лутеций важни химични форми са металът и неговите сплави, оксиди, халогениди и координационни съединения. Променливите степени на окисление са чести, защото s и d електроните имат близки енергии, а лигандите около металния йон могат силно да променят цвета, магнетизма и реактивността.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 9.841 g/cm³. Температурата на топене е 1 950 K (1 677 °C). Температурата на кипене е 3 675 K (3 402 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща лутеций и за какво се използва

На практика лутеций се среща в приложения като Катализатори, Медицинска образна диагностика и Научни изследвания.

На практика

Конкретни примери за приложение

Катализатори

Лутеций се използва за ускоряване на химични реакции, без да се изразходва в общия реакционен процес.

Медицинска образна диагностика

Лутеций се използва в контрастни агенти, детекторни материали, силни магнити или специализирани компоненти на системи за образна диагностика.

Научни изследвания

Лутеций се получава, изолира или измерва главно за изследване на атомни, ядрени и периодични закономерности, а не за масова търговска употреба.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Лутеций е в период 6. В показаната последователност на f блока той се намира между ytterbium и hafnium. Тази последователност позволява пряко сравнение със съседните елементи от f блока.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификациялантанид

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Плътност9.841 g/cm³

Температура на топене1 950 K (1 677 °C)

Температура на кипене3 675 K (3 402 °C)

Електроотрицателност по Полинг1.27

Първа йонизационна енергия523.5 kJ/mol

Електронен афинитет33.4 kJ/mol

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на лутеций се свързва с Georges Urbain. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 174.96669(5). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Лутеций има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с лутеций, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.