Catalizzatori
Il lutezio o suoi composti possono agire da catalizzatori, modificando la velocità di una reazione senza essere consumati in modo stechiometrico.
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Elemento chimico · scheda di riferimento
71Lu
Lutezio
Il lutezio è l’elemento 71 (Lu), nel periodo 6, gruppo 3 e blocco d. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Xe] 4f14 5d1 6s2.
Numero atomico71
Peso atomico standard174.96669(5)
Gruppo3
Periodo6
Bloccod
Configurazione elettronica[Xe] 4f14 5d1 6s2
Struttura elettronica
Che cosa controlla la sua chimica
I lantanidi sono caratterizzati dal riempimento della sottostruttura 4f. Lo stato di ossidazione +3 domina gran parte della loro chimica, mentre gli orbitali f parzialmente occupati contribuiscono a proprietà magnetiche e ottiche utili.
La configurazione [Xe] 4f14 5d1 6s2 mostra elettroni 4f relativamente schermati. Per questo elementi lantanidi vicini hanno proprietà chimiche simili e risultano difficili da separare.
Forme chimiche
Composti, ioni e materiali
Il lutezio forma leghe, ossidi, alogenuri e complessi di coordinazione. La varietà degli stati di ossidazione dipende dalla posizione nel blocco d e dall’ambiente chimico.
Comportamento fisico
Stato e cambiamenti di fase
A temperatura ambiente lo stato di riferimento del lutezio è solido. Tra i dati riportati: densità 9.841 g/cm³, punto di fusione 1 950 K (1 677 °C), punto di ebollizione 3 675 K (3 402 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.
Presenza e applicazioni
Dove si trova e come viene usato il lutezio
Il lutezio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Catalizzatori, Apparecchiature di imaging medico e Ricerca scientifica; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.
Nella pratica
Esempi di usi concreti
Apparecchiature di imaging medico
Il lutezio è impiegato in apparecchiature di imaging medico quando proprietà magnetiche, criogeniche, elettroniche o nucleari sono particolarmente utili.
Ricerca scientifica
Il lutezio viene studiato in ricerca per chiarire proprietà atomiche, nucleari, chimiche o dei materiali che non sono accessibili con elementi più comuni.
Posizione periodica
Che cosa mostrano gli elementi vicini
Il lutezio si trova nel periodo 6, gruppo 3 e blocco d. Nel riquadro compaiono gli elementi vicini mostrati nel riquadro. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.
Dati di riferimento
Proprietà fisiche e atomiche
Classificazionelantanide
Stato a temperatura ambienteSolido
Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2
Densità9.841 g/cm³
Punto di fusione1 950 K (1 677 °C)
Punto di ebollizione3 675 K (3 402 °C)
Elettronegatività di Pauling1.27
Prima energia di ionizzazione523.5 kJ/mol
Affinità elettronica33.4 kJ/mol
I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.
Storia
Scoperta e identificazione
La scoperta del lutezio è associata a Georges Urbain. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.
Isotopi e peso atomico
Come la composizione isotopica modifica i numeri
Il peso atomico standard è 174.96669(5). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.
Gli isotopi del lutezio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.
Sicurezza
Manipolazione ed esposizione
I rischi associati al lutezio dipendono dalla forma chimica, dalla dose e dalla via di esposizione. L’elemento, i suoi ioni e i suoi composti possono avere effetti biologici e ambientali molto diversi; occorre consultare i dati di sicurezza della sostanza effettivamente manipolata.