Element químic · fitxa de referència
71Lu

Luteci

El luteci és l’element 71 (Lu), situat al període 6, grup 3 i bloc d. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Nombre atòmic71
Pes atòmic estàndard174.96669(5)
Grup3
Període6
Blocd
Configuració electrònica[Xe] 4f14 5d1 6s2
Estructura electrònica

Què determina la seva química

Els lantànids es caracteritzen per l’ompliment de la subcapa 4f. L’estat d’oxidació +3 domina bona part de la seva química, mentre que els orbitals f parcialment ocupats originen propietats magnètiques i òptiques útils.

Els electrons 4f estan relativament apantallats, de manera que els lantànids veïns tenen un comportament químic molt semblant. Aquesta similitud fa que sigui difícil separar-los entre si.

Formes químiques

Compostos, ions i materials

El luteci apareix principalment com a ió +3 en òxids, halurs i compostos de coordinació. La seva química s’assembla molt a la dels lantànids veïns, tot i que les diferències electròniques produeixen propietats òptiques i magnètiques específiques.

Comportament físic

Estat i canvis de fase

A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 9.841 g/cm³. El punt de fusió és 1 950 K (1 677 °C). El punt d’ebullició és 3 675 K (3 402 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.

Presència i aplicacions

On es troba el luteci i per a què s’utilitza

A la pràctica, el luteci es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com catalitzadors, equips d’imatge mèdica i recerca científica. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.

A la pràctica

Exemples d’usos reals

Catalitzadors

El luteci o els seus compostos s’utilitzen com a catalitzadors perquè poden facilitar rutes de reacció i accelerar transformacions químiques sense consumir-se de forma estequiomètrica.

Equips d’imatge mèdica

El luteci intervé en equips o materials d’imatge mèdica quan les seves propietats magnètiques, òptiques, nuclears o d’atenuació són útils.

Recerca científica

El luteci es produeix, aïlla o mesura principalment per estudiar tendències atòmiques, nuclears i periòdiques, més que per a un ús comercial a gran escala.

Posició periòdica

Què indiquen els elements veïns

El luteci és al període 6, grup 3 i bloc d. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com tuli, iterbi, hafni i tàntal. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.

Dades de referència

Propietats físiques i atòmiques

Classificaciólantànid
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2
Densitat9.841 g/cm³
Punt de fusió1 950 K (1 677 °C)
Punt d’ebullició3 675 K (3 402 °C)
Electronegativitat de Pauling1.27
Primera energia d’ionització523.5 kJ/mol
Afinitat electrònica33.4 kJ/mol

Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.

Història

Descobriment i identificació

El descobriment del luteci s’associa a Georges Urbain. El reconeixement de l’element, l’aïllament d’una mostra i la identificació moderna mitjançant el nombre atòmic no sempre van tenir lloc al mateix temps.

Isòtops i pes atòmic

Com afecta els valors la composició isotòpica

El pes atòmic estàndard és 174.96669(5). Aquest valor representa la composició isotòpica del material terrestre natural i no la massa d’un únic àtom concret.

El luteci té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.

Seguretat

Manipulació i exposició

Els riscos associats al luteci depenen de la forma química, la dosi i la via d’exposició. L’element, els seus ions i els seus compostos poden tenir efectes biològics i ambientals molt diferents; cal consultar les dades de seguretat de la substància que es manipula.