Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

71Lu

Lutēcijs

Lutēcijs ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 71 un simbolu Lu; tas atrodas 6. periodā, 3. grupā un d blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [Xe] 4f14 5d1 6s2.

Atomnumurs71

Standarta atommasa174.96669(5)

Grupa3

Periods6

Bloksd

Elektronu konfigurācija[Xe] 4f14 5d1 6s2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

Šī elementa ķīmijā piedalās d apakšlīmenis. Pārejas metāli saitēs var izmantot līdzīgas enerģijas elektronus, tāpēc d blokā bieži sastopamas mainīgas oksidēšanās pakāpes, koordinācijas savienojumi un katalītiskas īpašības.

Elektronu konfigurācija [Xe] 4f14 5d1 6s2 jāskata kopā ar savienojuma oksidēšanās pakāpi: atņemot elektronus, mainās aizpildītās d orbitāles, tāpēc var mainīties krāsa, magnētisms, saišu veidošanās un reaģētspēja.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Svarīgas šī elementa ķīmiskās formas ir metāls un sakausējumi, oksīdi, halogenīdi un koordinācijas savienojumi. Mainīgas oksidēšanās pakāpes ir biežas, jo s un d elektronu enerģijas ir līdzīgas, bet ligandi ap metāla jonu var būtiski mainīt krāsu, magnētismu un reaģētspēju.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 9.841 g/cm³. Kušanas temperatūra ir 1 950 K (1 677 °C). Viršanas temperatūra ir 3 675 K (3 402 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots lutēcijs

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā katalizatori, medicīniskās attēldiagnostikas iekārtas un zinātniskie pētījumi.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Katalizatori

Šo elementu izmanto, lai paātrinātu ķīmiskās reakcijas, pašam kopējā reakcijā nepatērējoties.

Medicīniskās attēldiagnostikas iekārtas

Šo elementu izmanto attēldiagnostikas vielās, detektoru materiālos vai spēcīga magnētiskā lauka magnētos un specializētos attēlveidošanas sistēmu komponentos.

Zinātniskie pētījumi

Šo elementu iegūst, izolē vai mēra galvenokārt, lai pārbaudītu atomu, kodolfizikas un periodiskās likumsakarības, nevis plašam komerciālam lietojumam.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Lutēcijs atrodas 6. periodā. Šeit parādītajā f bloka secībā kaimiņu elementi ir iterbijs un hafnijs. Šī secība ļauj tieši salīdzināt blakus esošos f bloka elementus.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijalantanoīds

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets

Elektronu čaulas2 · 8 · 18 · 32 · 9 · 2

Blīvums9.841 g/cm³

Kušanas temperatūra1 950 K (1 677 °C)

Viršanas temperatūra3 675 K (3 402 °C)

Elektronegativitāte pēc Polinga1.27

Pirmā jonizācijas enerģija523.5 kJ/mol

Elektronu afinitāte33.4 kJ/mol

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elementa atklāšana ir saistīta ar Georges Urbain. Elementa atpazīšana, tīra parauga izolēšana un mūsdienu atomnumura piešķiršana ne vienmēr notika vienlaikus.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 174.96669(5). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.