Keemiline element · teatmeleht

71Lu

Luteetsium

Luteetsium on keemiline element aatomnumbriga 71 ja sümboliga Lu. See paikneb perioodis 6, rühmas 3, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Aatomnumber71

Standardne aatommass174.96669(5)

Rühm3

Periood6

Plokkd

Elektronkonfiguratsioon[Xe] 4f14 5d1 6s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Luteetsium kuulub lantanoidide hulka, kus täitub 4f-alamkiht. +3 oksüdatsiooniaste on nende keemias väga tavaline ning f-elektronid mõjutavad paljude liikmete magnetilisi ja optilisi omadusi.

4f-elektronid on suhteliselt hästi varjestatud, mistõttu kõrvuti asuvate lantanoidide keemiline käitumine on väga sarnane. Konfiguratsioon [Xe] 4f14 5d1 6s2 aitab seletada nende peenemaid erinevusi.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Luteetsium esineb tavaliselt +3 ioonina oksiidides, halogeniidides ja koordinatsiooniühendites. Lantanoidide ühendite üldkeemia on sarnane, kuid f-elektronide erinev täitumus annab iseloomulikke magnetilisi ja luminestsentsomadusi.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 9.841 g/cm³. Sulamispunkt on 1 950 K (1 677 °C). Keemispunkt on 3 675 K (3 402 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus luteetsium leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub luteetsium eelkõige järgmiste valdkondadega: katalüsaatorid, meditsiiniline kuvamistehnika ja teadusuuringud. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Katalüsaatorid

Luteetsium või selle ühendeid kasutatakse keemiliste reaktsioonide kiirendamiseks ilma katalüsaatorit üldreaktsioonis ära kulutamata.

Meditsiiniline kuvamistehnika

Luteetsium kasutatakse kuvamisainetes, detektormaterjalides, suure väljaga magnetites või meditsiinilise kuvamistehnika erikomponentides.

Teadusuuringud

Luteetsium valmistatakse, eraldatakse või mõõdetakse peamiselt aatomi-, tuuma- ja perioodiliste trendide uurimiseks, mitte suuremahuliseks kaubanduslikuks kasutuseks.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Luteetsium paikneb perioodis 6 ja rühmas 3. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonlantanoid

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Tihedus9.841 g/cm³

Sulamispunkt1 950 K (1 677 °C)

Keemispunkt3 675 K (3 402 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.27

Esimene ionisatsioonienergia523.5 kJ/mol

Elektronafiinsus33.4 kJ/mol

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Luteetsium avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Georges Urbain. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 174.96669(5). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Luteetsiuml on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Luteetsiumga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.