Catalizadores
El lutecio o sus compuestos se utilizan como catalizadores porque pueden facilitar rutas de reacción y acelerar transformaciones químicas sin consumirse de forma estequiométrica.
Mendeleev
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Elemento químico · ficha de referencia
71Lu
Lutecio
El lutecio es el elemento 71 (Lu), situado en el período 6, grupo 3 y bloque d. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Xe] 4f14 5d1 6s2.
Número atómico71
Peso atómico estándar174.96669(5)
Grupo3
Período6
Bloqued
Configuración electrónica[Xe] 4f14 5d1 6s2
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
Los lantánidos se caracterizan por el llenado de la subcapa 4f. El estado de oxidación +3 domina gran parte de su química, mientras que los orbitales f parcialmente ocupados originan propiedades magnéticas y ópticas útiles.
Los electrones 4f están relativamente apantallados, por lo que los lantánidos vecinos se comportan de manera muy parecida. Esta similitud química hace difícil separarlos entre sí.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
El lutecio aparece principalmente como ion +3 en óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Su química se parece mucho a la de los lantánidos vecinos, aunque las diferencias electrónicas producen propiedades ópticas y magnéticas específicas.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 9.841 g/cm³. El punto de fusión es 1 950 K (1 677 °C). El punto de ebullición es 3 675 K (3 402 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el lutecio
En la práctica, el lutecio se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como catalizadores, equipos de imagen médica y investigación científica. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Equipos de imagen médica
El lutecio interviene en equipos o materiales de imagen médica cuando sus propiedades magnéticas, ópticas, nucleares o de atenuación son útiles.
Investigación científica
El lutecio se produce, aísla o mide principalmente para estudiar tendencias atómicas, nucleares y periódicas, más que para un uso comercial a gran escala.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El lutecio está en el período 6, grupo 3 y bloque d. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Tulio, Iterbio, Hafnio y Tantalio. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónlantánido
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2
Densidad9.841 g/cm³
Punto de fusión1 950 K (1 677 °C)
Punto de ebullición3 675 K (3 402 °C)
Electronegatividad de Pauling1.27
Primera energía de ionización523.5 kJ/mol
Afinidad electrónica33.4 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del lutecio se asocia con Georges Urbain. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 174.96669(5). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El lutecio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al lutecio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.