Chemický prvek · referenční karta

71Lu

Lutecium

Lutecium je chemický prvek s protonovým číslem 71 (Lu), umístěný v periodě 6, skupině 3 a bloku d. Referenční skupenství při pokojové teplotě: pevná látka. Elektronová konfigurace: [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Protonové číslo71

Standardní atomová hmotnost174.96669(5)

Skupina3

Perioda6

Blokd

Elektronová konfigurace[Xe] 4f14 5d1 6s2

Elektronová struktura

Co řídí jeho chemické chování

Jde o lanthanoid, u něhož se postupně zaplňuje podslupka 4f. Elektrony 4f ovlivňují magnetické a spektroskopické vlastnosti, zatímco chemicky je velmi častý oxidační stav +3.

Elektronová konfigurace atomu je [Xe] 4f14 5d1 6s2. Počet a energie valenčních elektronů ovlivňují tvorbu vazeb, obvyklá oxidační čísla a podobnost se sousedními prvky.

Chemické formy

Sloučeniny, ionty a materiály

Lanthanoidy nejčastěji tvoří sloučeniny v oxidačním čísle +3. Typické jsou oxidy, halogenidy a koordinační sloučeniny; rozdíly mezi sousedními prvky jsou často jemné.

Fyzikální chování

Skupenství a fázové přeměny

Při pokojové teplotě je referenčním skupenstvím pevná látka. Udávaná hustota je 9.841 g/cm³. Teplota tání je 1 950 K (1 677 °C). Teplota varu je 3 675 K (3 402 °C). Naměřené hodnoty mohou ovlivňovat tlak, čistota vzorku a krystalová struktura.

Výskyt a využití

Kde se s prvkem setkáváme a k čemu slouží

V praxi se s tímto prvkem setkáváme zejména v oblastech: Katalyzátory, Lékařské zobrazovací přístroje a Vědecký výzkum.

V praxi

Konkrétní příklady využití

Katalyzátory

Lutecium nebo jeho sloučeniny vstupují do chemických procesů jako reagenty, katalyticky aktivní složky nebo suroviny. Význam vychází z jejich reaktivity a stability za daných podmínek.

Lékařské zobrazovací přístroje

Lutecium nebo jeho sloučeniny zde mají biologický či lékařský význam. Rozhodující je konkrétní chemická forma a koncentrace; biologická role prvku se nesmí zaměňovat s vlastnostmi čisté látky.

Vědecký výzkum

Lutecium se v této oblasti používá díky kombinaci svých fyzikálních a chemických vlastností. Konkrétní význam závisí na formě prvku, čistotě a požadavcích dané aplikace.

Poloha v periodické tabulce

Co ukazují sousední prvky

Prvek se nachází v periodě 6 a skupině 3. V jeho skutečném okolí v periodické tabulce jsou například: Thulium, Ytterbium, Lutecium, Hafnium, Tantal. Srovnání sousedů pomáhá chápat změny atomového poloměru, ionizační energie, valenčních elektronů a vazebného chování.

Referenční údaje

Fyzikální a atomové vlastnosti

Klasifikacelanthanoid

Skupenství při pokojové teplotěpevná látka

Elektronové slupky2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Hustota9.841 g/cm³

Teplota tání1 950 K (1 677 °C)

Teplota varu3 675 K (3 402 °C)

Paulingova elektronegativita1.27

První ionizační energie523.5 kJ/mol

Elektronová afinita33.4 kJ/mol

Hodnoty se vztahují k prvku nebo neutrálnímu atomu tam, kde je to vhodné. Fyzikální data mohou záviset na alotropické formě, tlaku a podmínkách měření.

Historie

Objev a identifikace

Objev tohoto prvku je spojován s osobou nebo týmem uvedeným v historickém záznamu: Georges Urbain. Rozpoznání nového prvku, získání čistého vzorku a pozdější určení protonového čísla nemusely proběhnout ve stejném okamžiku.

Izotopy a atomová hmotnost

Jak izotopové složení mění čísla

Standardní atomová hmotnost je 174.96669(5). Tato hodnota vychází z izotopového složení běžného přírodního materiálu a není hmotností jednoho konkrétního atomu.

Prvek má alespoň jeden stabilní izotop. Izotopy mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů; zachovávají proto chemickou identitu prvku, ale liší se atomovou hmotností.

Bezpečnost

Zacházení a expozice

Riziko závisí na chemické formě, dávce a cestě expozice. Čistý prvek, jeho ionty a sloučeniny mohou mít velmi rozdílné biologické a environmentální účinky, proto je nutné vycházet z bezpečnostních údajů konkrétní látky.